Claudio Della Volpe
Quando ho letto che la scoperta di un grande giacimento di fosfato in Norvegia avrebbe dato impulso soprattutto all’industria energetica e avrebbe risolto i dubbi sull’acquisto dell’auto elettrica ho capito che si avvicinava il momento di fare un po’ chiarezza sul tema delle materie prime: Critiche? Strategiche? Per le rinnovabili? Etc etc.
L’UE ha introdotto queste due definizioni: materie prime critiche e materie prime strategiche in varie fasi a partire dal 2011 e le aggiorna costantemente.
Le materie prime critiche per l’Europa sono identificate così: “Materie prime importanti per l’intera economia europea e ad alto rischio di interruzione delle forniture”, secondo la recente definizione contenuta nella proposta di regolamento (16 marzo 2023) dedicata appunto a questi preziosi materiali. Nel 2020 erano 30[1] adesso sarebbero 34[2].
Con la proposta, poi, si introduce un nuovo elenco di 16 materie prime strategiche, cioè quelle “fondamentali per le tecnologie più rilevanti ai fini delle ambizioni verdi e digitali dell’Europa e per le applicazioni nel settore della difesa e dello spazio, ma a rischio di potenziali future carenze di approvvigionamento”. Altra definizione usata dalla Commissione è quella di “materie prime caratterizzate da un’elevata importanza strategica e da previsti squilibri globali tra domanda e offerta”. In questo secondo elenco ce ne sono solo 16[3], che sono una parte dell’elenco precedente, delle materie prime critiche.
Come si vede secondo la Commissione la criticità e la strategicità sono due cose diverse; il fosforo ed i fosfati entrano nel primo elenco ma non nel secondo, sono critici ma non strategici; e faccio notare che la strategicità fa riferimento ad un sotto gruppo di settori rispetto all’intera economia: energia, digitale, spazio e difesa, ossia contiene in modo esteso l’aspetto MILITARE.
Ovviamente queste definizioni sono importanti perché corrisponderanno a richiami legislativi e dunque essere o meno in uno di questi elenchi diventa un fattore importante per le industrie di un certo settore o per quelle che operano nell’estrazione mineraria. E anche per la politica estera europea perché il comportamento rispetto ad un certo paese può essere condizionato pesantemente dal suo ruolo di fornitore di uno o più di questi materiali.
Ed allora questo aiuta a chiarire poi le notizie che escono sui giornali.
In questi giorni è stata resa pubblica con grande risonanza la notizia, in realtà risalente al 2018, della scoperta di un grande giacimento di minerali fosfatici; è un argomento quello del ciclo del fosforo e della limitata fornitura di fosfati di cui abbiamo parlato in più post (per esempio qui e qui); le riserve accertate assommano a circa 71 miliardi di tonnellate (stima del 2021 di USGS) di cui 50 nella medesima formazione in Marocco; la nuova miniera norvegese ammonterebbe secondo i suoi scopritori (Norge Mining) a circa 70 miliardi di ton, quindi raddoppierebbe le riserve disponibili.
(Ricordiamo di passaggio che con “riserve” si intendono le quantità di materiali che si ritengono economicamente sfruttabili agli attuali prezzi di mercato, mentre le “risorse” indicano la stima del quantitativo totale di questo materiale, comprendendo l’insieme di tutte le riserve conosciute e non conosciute, incluse quelle ritenute attualmente non economicamente sfruttabili)
Attenzione ancora: i 70 miliardi di tonnellate sono contenuti in un deposito che arriva fino a 4500 metri di profondità mentre si stima che non sia possibile estrarre a prezzi ragionevoli da profondità superiori a 500-1000 metri; dunque solo una frazione del deposito è una riserva mentre il resto è una risorsa potenziale. Dunque nel fare le stime del nuovo deposito come riserva occorre stare più bassi.
Ma veniamo allora alla domanda: come mai molti giornali riportano in modo eclatante il ruolo “energetico” del nuovo deposito; la stessa Stampa che evita di citarlo nel titolo scrive comunque “secondo le stime di Norge Mining, la società che sfrutterà tali risorse, di soddisfare la domanda mondiale di fertilizzanti, pannelli solari e batterie per auto elettriche”; e di seguito altre fonti fanno di molto peggio scrivendo delle assurdità. Per esempio c’è chi scrive falsando completamente le cose:
La roccia fosfatica è essenziale nella produzione del fosforo per i fertilizzanti, ma anche per essere utilizzata in alcuni elementi chiave del processo di decarbonizzazione voluto dalle società occidentali, e in particolare dall’UE, perché ampiamente impiegato anche per pannelli solari e, appunto, batterie per le auto elettriche, quelle di tipo LFP (Litio-Ferro-Fosfato) e per questo è stato incluso a marzo 2023 nella legge sulle materie prime critiche.
Da quello che abbiamo scritto prima sappiamo già che non è per il ruolo energetico che il fosfato è stato immesso nella lista dei materiali critici; tutt’al più il fosforo potrebbe essere stato immesso per questo, ma poi non ritroviamo NESSUNO DEI DUE nella lista degli elementi strategici.
Il motivo è abbastanza semplice; le quantità in gioco in settori diversi da quelli energetici o digitali sono dell’ordine del 90-95%; solo il 5-10% dei fosfati vengono usati al di fuori dell’agricoltura per ricavare il fosforo il quale a sua volta viene usato in quote molto basse nei settori energetici e digitali; per esempio in una cella fotovoltaica al silicio solo 35 mg/kg di silicio vengono usati e se consideriamo che ogni watt-picco si usano circa 4g di silicio possiamo stimare cosa succede in un anno.
L’anno scorso sono stati installati 200 GW; ragioniamo per eccesso, supponiamo che fosse tutto silicio (che non è vero) avremmo un uso totale di 800mila ton di silicio e 28 ton di fosforo, corrispondenti a meno di 100-200 ton di roccia fosfatica.
Situazione diversa per le batterie al litio con catodo di ferro-fosfato nelle quali il 16% in peso è costituito da fosforo; ma visto che però costituiscono solo da un quarto ad un terzo del totale batterie al litio si può stimare in circa un milione di ton la quantità di roccia fosfatica necessaria (sempre facendo stime semplificate e in notevole eccesso, considerate che nel 2020 l’uso TOTALE di fosforo industriale è stato di 1.7 Mton corrispondente al 9% del totale della roccia fosfatica usata). Per alcune stime numeriche future si vedano anche i dati dei lavori di Nature citati in fondo. I due articoli nascono da una polemica sulle risorse necessarie alle batterie LFP. Si vede dal grafico messo in fondo come le mie stime attuali siano alquanto esagerate in eccesso. E si tenga presente anche che nulla ci assicura che catodi di ferro-fosfato saranno ancora in uso nel futuro, dato il veloce progresso tecnico nel settore.
E’ da dire infine che il costo estrattivo dipende dalla tipologia esatta di roccia, ma rimane che ogni anno la produzione di fosfato è dell’ordine di 30 Mt e dunque stiamo parlando di qualche percento del totale della produzione di fosfato.
Ecco perché il fosforo e il fosfato non sono strategici, ma solo critici per la UE.
Possono essere “strategici” per gli interessi delle aziende estrattrici.
Aggiungo una ulteriore riflessione, basata su considerazioni che abbiamo già svolto sull’inquinamento dei mari, dei fiumi e dei laghi ad opera del fosfato usato in grande eccesso nell’agricoltura intensiva moderna e che sono alla base del fenomeno della crescita mondiale delle dead zones, le zone morte sui margini continentali, ma anche in innumerevoli laghi e fiumi; la scoperta di un grande giacimento di fosfati sposterà ancora in avanti la scelta di riciclare il fosforo e dunque di agire sulle nostre deiezioni, sulla depurazione delle acque reflue e questa NON è una buona notizia; al contrario spero che la UE dica no alla pressione delle industrie estrattrici norvegesi e renda più complessa e difficile l’estrazione di queste nuove risorse per garantire l’ambiente in cui viviamo. Al contrario di quanto scrivono alcuni la nuova scoperta non aiuterà la diffusione delle rinnovabili perché le difficoltà che si incontrano non sono al momento basate su limiti nelle quantità di fosforo e di fosfati, ma rischia invece di posticipare ulteriormente il riciclo di significative quantità di fosforo e fosfati che sono molto inquinanti ambientalmente. Da calcoli che potete trovare negli articoli citati si stima che il riciclo delle deiezioni fosfatiche umane contenute nella pipì coprirebbe le necessità energetiche completamente.
Da leggere anche:
http://www.seas.columbia.edu/clca/Task12_LCI_LCA_10_21_Final_Report.pdf
https://www.nature.com/articles/s43246-022-00236-4
https://www.nature.com/articles/s43246-022-00237-3
[1] Materie prime critiche 2020: Antimonio, Afnio, Barite, Berillio, Bismuto, Borato, Carbone da coke, Cobalto, Gomma naturale, Bauxite, Fluorite, Fosforo, Fosforite, Gallio, Germanio, Grafite naturale, Indio, Litio, Magnesio, Metalli del gruppo del platino, Niobio, Scandio, Silicio metallico, Stronzio, Tantalio, Terre rare leggere, Terre rare pesanti, Titanio, Tungsteno, Vanadio
[2] Materie prime critiche 2023: Antimonio, Arsenico, Bauxite, Barite, Berillio, Bismuto, Boro, Cobalto, Carbone da coke, Rame, Feldspato, Fluorite, Gallio, Germanio, Afnio, Elio, Elementi terrestri rari pesanti, Terre rare leggere, Litio, Magnesio, Manganese, Grafite naturale, Nichel – grado di batteria, Niobio, Fosfato, Fosforo, Metalli del gruppo del platino, Scandio, Silicio metallico, Stronzio, Tantalio, Titanio metallico, Tungsteno, Vanadio
[3] Materie prime strategiche 2023: Bismuto, Boro – grado metallurgico, Cobalto, Rame, Gallio, Germanio, Litio – grado di batteria, Magnesio metallico, Manganese – grado di batteria, Grafite naturale – per batterie, Nichel – grado di batteria, Metalli del gruppo del platino, Elementi delle terre rare per magneti (Nd, Pr, Tb, Dy, Gd, Sm e Ce), Silicio metallico, Titanio metallico, Tungsteno
La Chimica e la Società 
Riciclare sarà sempre meglio di una nuova produzione, per tutti gli impatti che questa puoò avere.
Non ultimo, le miniere, e le quantità in esse estraibili nella storia han dato origine a non pochi bluff e conseguenze catastrofiche, poichè in pratica, quanto estrarrai lo sai solo a cose fatte, prima puoi fare solo stime, che non sempre poi son verificate. Le “riserve” non è sbagliato che continuino, appunto, ad essere riserve da usare in caso di necessità.