K metro 0 – Bruxelles – Per raggiungere gli obiettivi energetici e climatici dell’UE, dobbiamo costruire le giuste tecnologie, nelle giuste quantità, alla giusta velocità. Il problema è che molte di queste tecnologie, ci ricordano Michalis Christou e Samuel Carrara, del Joint Research Centre (JRC) il Centro comune di ricerca  della Commissione Europea,  sono realizzate con materiali importati solo da un piccolo numero di paesi. Con alti rischi di approvvigionamento  spesso a causa di un’elevata concentrazione dell’offerta da parte di alcuni paesi terzi (come la Cina, ad esempio).

La domanda di queste preziose risorse crescerà in modo esponenziale nei prossimi anni.  Non solo nell’UE, ma in tutto il mondo. E questo  inasprirà la concorrenza globale proprio mentre aumentano i bisogni dell’UE.

“In questo contesto, la preparazione è fondamentale”, avverte il JRC. La dipendenza dell’UE dalle importazioni di minerali fondamentali per la transizione verde è un problema che va affrontato per tempo.

La transizione climatica, in effetti, è una transizione dei materiali. Decenni di diplomazia internazionale su petrolio, gas e oleodotti stanno ora cedendo il posto a discussioni sulla fornitura di materie prime critiche.

La domanda di terre rare per le tecnologie energetiche pulite aumenterà di cinque volte entro il 2030. Ad eccezione del silicio, il componente principale dei pannelli solari e delle celle fotovoltaiche, e del cobalto, componente chiave per i veicoli elettrici, si prevede che la domanda di tutti questi materiali critici per la transizione verde aumenterà entro il 2050.

Nel caso di molte delle tecnologie strategiche per l’energia pulita, l’UE dipende interamente da singole fonti – molto spesso dalla Cina – per le materie prime e anche per altri segmenti della catena del valore.

Il 23 maggio è entrata in vigore la legge europea sulle materie prime critiche: un primo tentativo di fornire agli europei un fondamento normativo per sviluppare le risorse nazionali, diversificare l’approvvigionamento e rafforzare la resilienza delle catene di approvvigionamento e la circolarità delle materie prime critiche nell’Unione, cercando di garantire i più elevati standard sociali e ambientali.

Le nuove regole delineano tre obiettivi per il consumo annuale di materie prime dell’UE: il 10% deve provenire da estrazione locale, il 40% deve essere lavorato nel blocco e il 25% deve provenire da materiali riciclati. La legge afferma inoltre che non più del 65% di un dato minerale può provenire da un singolo paese extra-UE.

Lo studio del JRC analizza le catene di approvvigionamento di 15 tecnologie cruciali per la transizione verde e quella digitale, come  per il programma  spaziale e di difesa dell’UE, in cinque settori chiave: energie rinnovabili, elettromobilità, tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT), industria, difesa e settore aerospaziale.

Domanda senza precedenti e concentrazione dell’offerta

Sebbene l’UE sia leader mondiale nella produzione di turbine eoliche, ad esempio, dipende completamente dalla Cina per i magneti permanenti e per le terre rare necessarie a produrli. La Cina è anche il principale fornitore mondiale di celle e moduli solari fotovoltaici in silicio cristallino, la principale tecnologia che verrà utilizzata per ottenere un aumento di quasi cinque volte della capacità solare fotovoltaica dell’UE entro il 2030.

Materie prime strategiche sono fondamentali anche per gli elettrolizzatori a idrogeno, dal momento che il  piano REPowerEU per soppiantare le importazioni energetiche dalla Russia entro il 2027,  richiede un aumento di dieci volte della capacità di produzione di elettrolizzatori in Europa entro il 2025. A breve si prevedono carenze globali  di materiali come l’iridio poiché è improbabile che l’offerta tenga il passo con la domanda a meno che non vengano intraprese azioni significative.

Rispetto al 2020, si prevede che la domanda di litio per batterie nell’UE aumenterà di 12 volte nel 2030 e di 21 volte nel 2050. Stessa tendenza per la grafite (naturale e sintetica), utilizzata per componenti dell’industria solare ed eolica e per le batterie.  Con un aumento della domanda di 14 volte entro il 2030 e di 26 volte entro il 2050.

Sperare nel meglio, prepararsi al peggio

La crisi del Covid-19, l’ostruzione del Canale di Suez nel 2021 e la carenza globale di microchip nel 2020-2023 ci hanno ricordato la vulnerabilità delle nostre catene di approvvigionamento.

E hanno dimostrato  inoltre come le dipendenze si propagano a valle della catena del valore, estendendosi dalle materie prime ai componenti e ai prodotti finali, e quanto sia complicato gestire queste dipendenze in modo integrato.

Il ruolo dominante della Cina solleva preoccupazioni non solo per la competitività dell’industria europea, ma aumenta anche il rischio geopolitico di interruzioni della catena di approvvigionamento.

L’UE deve prepararsi a questi eventi. Dovrebbe prevedere, ad esempio, quali settori potrebbero risentire di una potenziale interruzione nella fornitura di un particolare materia prima, quali carenze o picchi di prezzo potrebbero derivarne e con quali effetti a cascata. Analoghi stress test non sono insoliti in altri settori come quello bancario ed energetico,  e possono fornire informazioni utili sulla resilienza delle catene di approvvigionamento.

Innovazione e sostituzione con materiali avanzati

Lo sviluppo di nuove capacità di produzione e trasformazione richiede tempo. Sebbene non disponiamo ancora di buoni materiali alternativi, la ricerca e la sperimentazione di nuovi materiali sono fondamentali  per l’autonomia dell’UE come per la sua leadership globale.

Nuovi materiali possono ridurre i costi di produzione, aumentando l’efficienza e rendendo la produzione più sostenibile (ad esempio utilizzando quantità inferiori di materie prime critiche). Possono essere utili per l’innovazione e la sostituzione in molte tecnologie di energia pulita, ma spesso incontrano ostacoli a un’adozione diffusa. Bisogna garantire che alternative più efficienti e sostenibili raggiungano il mercato più rapidamente.

L’ottimizzazione delle proprietà e della composizione dei materiali sta già contribuendo a ridurre – e potrebbe addirittura eliminare – il cobalto e il nichel dalle batterie dei veicoli elettrici, e forse anche a sostituire il litio con il sodio. Potrebbe anche significare una riduzione costante del contenuto di terre rare nei magneti permanenti per i generatori di turbine eoliche. E i nuovi solventi chimici per la cattura dell’anidride carbonica offrirebbero migliori prestazioni ambientali e operative.