Le Terre Rare, note a livello internazionale come REE - Rare Earth Metals, sono un gruppo di 17 elementi che fanno parte della famiglia dei metalli.
Si tratta, nello specifico, di Scandio, Ittrio, Lantanio, Cerio, Praseodimio, Neodimio, Promezio, Samario, Europio, Gadolinio, Terbio, Disprosio, Olmio, Erbio, Tulio, Itterbio e Lutezio.
La prima scoperta risale al 1787, quando Carl Axel Arrhenius, un ufficiale dell’esercito svedese, rilevò un minerale che aveva al suo interno un particolare insieme di sostanze, dal quale nel 1803 venne isolato il Cerio.
Un altro svedese, Carl Gustav Mosander, chimico e mineralista, nel 1839 attestò che le terre rare erano miscele di ossidi elementari.
Lo studioso scandinavo rilevò dapprima il Lantasio e successivamente l’Erbio, il Terbio e il Sidimio, che poi nel 1885 si scoprì essere una miscela di Praseodimio e Neodimio, grazie alle ricerche del chimico austriaco Carl Auer von Welsbach.
La quasi totalità delle Terre Rare vennero scoperte nella seconda metà dell’Ottocento, mentre l’ultima – il Promezio – venne creata in modo artificiale nel 1947.
Il termine Terre Rare può risultare impreciso e fuorviante, perché questi elementi in effetti non sono particolarmente rari in termini di abbondanza geologica nella crosta terrestre, basti pensare che la disponibilità del Cerio è paragonabile a quella del Rame.
Questi elementi, però, sono generalmente dispersi nei minerali e di solito si trovano in basse concentrazioni, ragion per cui la loro estrazione e lavorazione risultano più complesse e costose rispetto a quelle di altri minerali.
Le Terre Rare, inoltre, hanno proprietà chimico-fisiche molto simili e usualmente risultano estremamente difficili da distinguere e separare le une dalle altre.
Le Terre Rare si caratterizzano per avere proprietà magnetiche, elettriche e ottiche uniche, che vengono sfruttate nella produzione di magneti ad alta prestazione, catalizzatori, fosfori, laser, superconduttori e molti altri materiali avanzati.
Questi elementi sono oggi fondamentali in larga parte dei settori economici di primaria importanza, dalla Difesa all’Aerospazio, dall’Automotive alle Telecomunicazioni, dalla Medicina all’Energia.
Per fare solo qualche esempio, le Terre Rare sono necessarie nella produzione delle batterie ricaricabili per le auto elettriche, dei magneti permanenti per le turbine eoliche e in generale nella costruzione di motori elettrici, ma anche per alcuni tra i trovati più moderni nel campo delle energie rinnovabili e nel processo di raffinazione del petrolio greggio.
Di sicuro interesse, in questo contesto, appare la startup RarEarth, fondata nel 2023 a Milano dai giovani Enrico Pizzi e Gianluca Torta, supportata da mentorship e partnership con PoliHub, i3P, Google e Università di Oxford, nonché finanziata dall'EIT Raw Materials.
L’azienda ha sviluppato una tecnologia per ottenere Terre Rare da veicoli elettrici a due ruote come biciclette, monopattini e scooter a fine vita, elevandoli sostanzialmente dallo status di rifiuto a quello di risorsa.
I motori di questi mezzi contengono magneti NdFeB, realizzati in una lega di neodimio, ferro e boro.
Il tasso di riciclo globale di Terre Rare attualmente è poco significativo; i motori elettrici, in particolare, vengono triturati e trattati meccanicamente per separare i metalli ferrosi dalla frazione non ferrosa: durante questo processo, i magneti NdFeB vengono diluiti e non recuperati.
L'innovazione di RarEarth, coperta da alcuni brevetti, consente invece di riciclare i magneti dai motori in modo veloce, efficiente ed economicamente sostenibile, grazie a un processo articolato su due fasi.
Una prima fase di stampo meccano-termico, nell’ambito della quale i magneti contenenti Terre Rare vengono smontati e estratti dai motori elettrici.
Una seconda fase di impronta chimica, in cui i magneti vengono trattati per ottenere un materiale da utilizzare nel processo di produzione di nuovi magneti.
Vale la pena di sottolineare che la startup meneghina da un motore elettrico a fine vita è in grado di recuperare, oltre alle Terre Rare, anche le frazioni di altri elementi, quali il Rame, l’Alluminio e il Ferro.
Merita anche di essere sottolineato che la tecnologia della giovane azienda prevede soltanto reazioni chimiche non pericolose e non genera alcun sottoprodotto, dando così luogo a un processo Zero Waste, senza la produzione di rifiuti.
RarEarth ha effettuato una stima secondo la quale un uso esteso della sua tecnologia entro il 2050 consentirebbe di soddisfare, tramite il riciclo, oltre il 75% della domanda europea di elementi di Terre Rare.
L’iniziativa della startup milanese, rispondente in pieno ai dettami dell’Economia Circolare, vede sostanzialmente nel sistema del riciclo dei rifiuti una possibile alternativa all’estrazione mineraria.
La lungimiranza e l’ambizione di RarEarth emerge con chiarezza dalle parole dei suoi fondatori: “Il nostro sogno è intimamente connesso alla nostra missione: desideriamo lasciare un'impronta positiva sul nostro pianeta risolvendo un problema ancora senza soluzione. Miriamo a diventare il punto di riferimento europeo nel riciclo di questi materiali critici. Vogliamo continuare a innovare in un settore che oggi ha più che mai bisogno di soluzioni per migliorare la vita delle persone, affrontando sfide cruciali e creando impatti significativi sulla qualità della vita globale”.