La transizione energetica sta creando una domanda crescente di materie prime, ma allo stesso tempo comincia a produrre una parte delle risorse di cui avrà bisogno in futuro. È questa la dinamica descritta da Reuters in un’analisi sull’espansione di veicoli elettrici, energie rinnovabili, sistemi di accumulo e reti elettriche che fa crescere il fabbisogno di rame, terre rare, argento e altri materiali, mentre le infrastrutture già installate stanno progressivamente diventando una fonte di materiali recuperabili.
Secondo l’Agenzia internazionale dell’energia, le tecnologie per l’energia pulita richiedono quantità di minerali molto superiori rispetto ai sistemi energetici convenzionali e la domanda legata alla transizione è destinata ad aumentare nei prossimi decenni. L’offerta, però, resta condizionata dai tempi necessari per sviluppare nuove miniere, capacità di raffinazione e infrastrutture di lavorazione. In questo quadro, governi e imprese stanno guardando con maggiore attenzione a fonti alternative di approvvigionamento.
Una di queste fonti è rappresentata dalle infrastrutture della transizione energetica. Batterie usate, pannelli fotovoltaici a fine vita, turbine eoliche dismesse e componenti delle reti elettriche contengono materiali che possono essere recuperati e reimmessi nei processi industriali. Ciò che inizialmente era soprattutto un problema di gestione dei rifiuti sta, oggi, assumendo un rilievo industriale crescente.
Le batterie sono uno degli esempi più avanzati. Per anni il dibattito sulla disponibilità di materiali si è concentrato sull’estrazione di litio, nichel, cobalto e grafite. Oggi cresce l’attenzione sul recupero di questi stessi materiali dalle batterie già in circolazione. La statunitense Redwood Materials, raccontata da Reuters, dichiara di recuperare oltre il 95% di litio, nichel, cobalto e rame da batterie esauste e scarti di produzione. L’azienda tratta ogni anno più di 20 gigawattora di batterie agli ioni di litio e produce oltre 60.000 tonnellate di materiali critici.
Con le prime generazioni di batterie per veicoli elettrici di larga scala che stanno raggiungendo la maturità, il volume disponibile per il riciclo è destinato a crescere. Secondo l’Agenzia internazionale dell’energia, entro il 2050 tra il 20% e il 30% della domanda globale di litio, nichel e cobalto potrebbe essere soddisfatta attraverso un maggiore ricorso al riciclo. In Europa, alcune stime indicano che già entro il 2030 il riciclo potrebbe coprire circa il 15% delle forniture di litio, nichel e manganese e circa il 25% di quelle di cobalto.
Una dinamica analoga riguarda il fotovoltaico. Finora il riciclo dei pannelli si è concentrato soprattutto su vetro e alluminio, mentre il recupero di altri componenti è risultato più complesso o meno conveniente. Si segnalano, però, progressi tecnologici che stanno migliorando il recupero dei materiali di maggior valore. La Netherlands Organisation for Applied Scientific Research ha dimostrato un processo assistito da laser capace di recuperare silicio con una purezza fino al 99,998% e argento con una purezza del 99,7%, con rese intorno al 97%. In Australia, ricercatori dell’Università di Newcastle hanno ottenuto un recupero dell’argento vicino al 100% utilizzando tecniche di flottazione già impiegate nell’industria mineraria.
Secondo Rystad Energy, sempre all'interno dell'analisi di Reuters, il valore complessivo dei materiali riciclabili provenienti dai pannelli solari potrebbe passare dagli attuali circa 2 miliardi di dollari a circa 80 miliardi entro il 2050. Entro il 2035, il riciclo dei pannelli installati nel 2020 potrebbe inoltre fornire fino all’8% del polisilicio, l’11% dell’alluminio, il 2% del rame e il 21% dell’argento necessario per produrre nuovi pannelli.
Anche l’eolico presenta nuove possibilità di recupero. Le pale, realizzate con materiali compositi, sono state a lungo una delle componenti più difficili da trattare. Veolia trasforma le pale in fibra di vetro in pellet utilizzabili nei forni da cemento in sostituzione di carbone, silice e calcare. Secondo un’analisi di Quantis US riportata dall’agenzia, una pala triturata da sette tonnellate impiegata in un forno da cemento può ridurre di cinque tonnellate il consumo di carbone ed evitare l’utilizzo di 2,7 tonnellate di silice, 1,9 tonnellate di calcare e quasi una tonnellata di altri minerali.
Un ulteriore bacino di materiali è rappresentato dalle reti elettriche. Trasformatori, sottostazioni e apparecchiature di trasmissione sostituite contengono quantità significative di rame, alluminio e acciaio. Reuters cita il caso di Nucor, che attraverso impianti specializzati recupera rame e metalli non ferrosi da apparecchiature dismesse e li destina alla produzione di nuovi componenti per la trasmissione elettrica.
Il quadro delineato non implica che il riciclo possa sostituire l’estrazione mineraria perché la crescita della domanda globale resta troppo ampia per essere sostenuta integralmente dal recupero dei materiali. L’elemento evidenziato dall’analisi è che una quota crescente dell’offerta futura potrebbe provenire da infrastrutture già costruite. Batterie, pannelli, turbine e reti stanno quindi formando un inventario sempre più ampio di materiali recuperabili, destinato ad assumere un ruolo crescente nelle catene di approvvigionamento della transizione energetica.