Terre rare e inquinamento: chi paga il prezzo ambientale per la produzione di auto elettriche?

PUBBLICITÀ

Nel sud della California, a poca distanza dall'ecosisema vergine della Death Valley, nella Mojave National Preserve, si trova una delle principali miniere di terre rare degli Stati Uniti d'America. 

Tra il 1965 e il 1995, la maggior parte di questi minerali - fondamentali nella produzione di molta della tecnologia che usiamo quotidianamente, inclusi i componenti per veicoli ibridi - sono stati estratti dalla Miniera di Mountain Pass, principale fonte di terre rare del XX secolo. Tuttavia, l'attività mineraria ha comportato un prezzo altissimo per l'ecosistema californiano. Un'indagine federale degli anni '90 ha rivelato che sono stati sversati circa 2.300 litri di acque reflue radioattive e altri rifiuti pericolosi nel suolo desertico della regione.

L'attuale sfruttamento delle terre rare genera una contaminazione da torio, un elemento radioattivo che viene rilasciato durante l'estrazione e che può avere effetti molto dannosi sull'ambiente circostante. Nonostante sia stata comminata una multa da 1.3 milioni di euro, l'azienda ha ottenuto un'altra concessione trentennale. 

I rischi ambientali e i timori per la contaminazione delle risorse naturali - come l'acqua o il suolo - hanno rallentato la crescita delle estrazioni di terre rare negli Stati Uniti ma non nel resto del mondo. A partire dalla fine degli anni '80, la Cina ha iniziato a dominare il mercato mondiale e ha incrementato la sua produzione a Bayan Obo, dove si trova il più grande giacimento mai trovato nella storia. Situato nella regione cinese della Mongolia interna, a circa 700 chilometri a nord-ovest di Pechino, questa riserva assicura il 45% della produzione globale di terre rare.

Oggi, circa l'80% delle terre rare usate negli USA è importata dal gigante asiatico, che vanta una produzione di 120mila tonnellate (2018) - una delle più elevate al mondo davanti ad Australia (20mila tonnellate) e Stati Uniti, appunto (15mila tonnellate). Si tratta di un'arma di ricatto molto potente nel gioco della guerra commerciale tra Beijing e Washington: secondo i dati del governo statunitense, la Cina ospita il 36,7% delle riserve mondiali note di terre rare; nel 2018, ha prodotto il 70,6% del totale globale. 

Se la Cina chiudesse i rubinetti, metterebbe in crisi interi settori industriali indispensabili per le società occidentali.

Cosa sono le terre rare

Si tratta di 17 elementi chimici, tra cui scandio, ittrio e altri 15 elementi del gruppo dei lantanidi, che non si trovano in concentrazioni elevate in nature rispetto ad altri elementi o composti come la pirite o l'oro. Alcuni di questi elementi hanno proprietà elettrochimiche o magnetiche che li rendono molto preziosi: sono essenziali per la fabbricazione di prodotti ad alta tecnologia, componenti utilizzati nell'industria delle energie rinnovabili (si pensi alle turbine eoliche) o per le auto elettriche. L'olmio è usato per creare barre di controllo nell'industria nucleare ma anche nei forni a microonde; il neodimio per produrre magnati molto potenti, robot o dischi rigidi; altri soo usati nel settore aerospaziale o militare per creare vetri molto resistenti, additivi per carburanti e laser. Vengono usati anche nell'industria farmaceutica per trattamenti contro il cancro ai polmoni, alla prostata e alle ossa. 

Anche se questi elementi non sono così "rari" come sembra indicare il loro nome, il processo per ottenerli e trattarli è molto complesso e costoso: non essendo metalli puri, non si trovano in alte concentrazioni nelle rocce e sono difficili da separare. Per estrarli si usano solventi organici, separazione magnetica o temperature intorno ai 1000 gradi. "Metodi molto inefficienti e aggressivi per l'ambiente. Spesso, più del 50% delle terre rare si perde nel processo di separazione", spiega a Euronews Rodríguez-Blanco, professore di nanomineralogia al Trinity College di Dublino. 

La Russia e l'Australia hanno aumentato drasticamente la loro produzione nell'ultimo decennio, ma secondo Rodríguez-Blanco il problema è che il processo di estrazione delle terre rare comporta una fase di ricerca molto lunga e complessa. I depositi di terre rare si sono formati in maniera completamente diversa gli uni dagli altri, e i metodi per estrarli non possono essere ricalcati in altri Paesi. "I procedimenti che si adoperano nel Bayan Obo sarebbero completamente inutili in Australia", spiega il docente. 

Secondo l'Associazione cinese delle Terre Rare, per ogni tonnellata di metalli rari estratti, vengono scartati tra i 9.600 e i 12.000 metri cubi di rifiuti sotto forma di gas, a loro volta contenenti polveri concentrate, acido fluoridrico, anidride solforosa e acido solforico. Inoltre si producono circa 75 metri cubi di acque reflue acide e una tonnellata di rifiuti radioattivi. Anche se esistono pochi studi sugli effetti diretti dell'attività estrattiva sulla popolazione di Bayan Obo, un rapporto del 2015 dell'Istituto di Scienze Geografiche e di Ricerca sulle Risorse Naturali di Beijing segnalava l'elevata vulnerabilità degli abitanti locali all'esposizione alla polvere di questi metalli. 

L'entità degli scavi è tale che si può apprezzare anche dallo spazio. 

Se la rivoluzione verde dipende dalle terre rare

C'è una buona probabilità che il telefono o il computer che state usando per leggere questo articolo sia stato realizzato con elementi provenienti da questa miniera. L'uso delle terre rare nelle società digitali ha raggiunto un punto tale che è molto difficile farne a meno.

Il neodimio, in particolare, serve a  realizzare magneti molto resistenti presenti in tutti i tipi di motori elettrici.

"L'elettrificazione delle società corrisponde ad un maggiore sfruttamento del neodimio", spiega a Euronews Jorge Morales de Labra, ingegnere industriale e imprenditore nel settore elettrico. "Si può rinunciare al neodimio? Ne dubito. È il miglior materiale che conosciamo per produrre magneti e non credo che verrà sviluppato nulla di meglio. Tuttavia", aggiunge, "bisogna tener conto dell'inquinamento generato dalla sua estrazione".

"Le terre rare non sono essenziali solo per l'alta tecnologia, ma anche per tutte le energie rinnovabili", gli fa eco Rodríguez-Blanco. Grazie al crescente utilizzo dell'energia elettrica, i produttori di terre rare hanno trovato nella "rivoluzione verde" un nuovo mercato di nicchia, in pieno sviluppo negli ultimi decenni anche a causa delle pressioni per l'abbandono dei combustibili fossili. 

L'idea di pace che ci suggerisce il suono ovattato emesso dalle auto elettriche contrasta con il processo "sporco" che serve per ottenere i materiali senza i quali non potrebbero muoversi.

Tuttavia, come afferma Morales de Labra, bisogna anche considerare che tutte le attività umane generano un qualche tipo di impatto sull'ambiente. 

"L'uso delle terre rare è un argomento contro la transizione ecologica nel mercato delle automobili", spiega Laurentino Gutiérrez, ingegnere automobilistico. Secondo Gutiérrez, le auto elettriche utilizzano due tipi di motore. Da un lato, esistono quelli sincroni, che funzionano proprio grazie alle terre rare o elettromagneti. "Sono molto efficienti, ma più costosi. Se si vuole molta potenza, è difficile ottenerla senza questi elementi". 

PUBBLICITÀ

L'esperto indica come l'unica casa che produca auto con motore sincrono senza l'utilizzo di terre rare sia la Renault, che si serve invece di elettromagneti. "Hanno tra i 90 e i 110 cavalli, ma sono più ecologiche".

Ci sono poi i motori a induzione, che non hanno bisogno di terre rare, e sono utilizzati principalmente da Tesla; l'azienda di Elon Musk, tuttavia, ha iniziato ad utilizzarli per il suo ultimo modello. "Nella Tesla Model è possibile scegliere tra due motori. Uno di essi, per la prima volta, si serve di terre rare. Ma grazie ad un grande sforzo ingegneristico, sono riusciti a ridurre al minimo la quantità necessaria", spiega Laurentino Gutiérrez. Tesla, tuttavia, è ben lungi dal rappresentare la totalità del settore delle auto elettriche nonostante disponga di tecnologie molto avanzate rispetto ai concorrenti.

Inquinamento da esportazione: dalle città ai villaggi

L'uso di veicoli elettrici ha come obiettivo principale quello di migliorare la qualità dell'aria respirata nelle città, soprattutto in zone ad alta densità di popolazione e congestionate dai veicoli. Ma "costruire un'auto elettrica produce la stessa quantità di emissioni di CO2 dell'assemblare due auto alimentate con combustibili fossili", fa notare Laurentino Gutiérrez. 

Secondo l'esperto, ad un'auto elettrica serve percorrere almeno 30-40mila chilometri per iniziare ad essere più ecologica rispetto ad un veicolo a benzina. 

"Anche se le emissioni globali sono le stesse in entrambi i casi, in un caso si hanno tutte le emissioni in una fabbrica a molti chilometri dalla città; nell'altro, le emissioni avvengono in città, con un impatto reale sulla salute".

PUBBLICITÀ

Quanto all'inquinamento derivante dall'estrazione di terre rare, Jorge Carmelo de Labra spiega che i metodi di estrazione non devono per forza essere dannosi per l'ambiente.

Il paese spagnolo che ha detto no alla tanto agognata miniera

Gli abitanti di Campo de Montiel, una regione della provincia spagnola di Ciudad Real, hanno scelto di non mettere a repentaglio le proprie risorse naturali per ottenere l'"oro del XXI secolo". In quest'area esiste un deposito di monazite, un fosfato di terre rare contenente piccole quantità di torio e uranio, entrambi radioattivi.

L'azienda Quantum Minería aveva richiesto un permesso di sfruttamento per aprire una miniera a cielo aperto nella regione, un luogo con una fauna autoctona unica e protetta tra cui la lince iberica e l'aquila imperiale, entrambe specie in pericolo di estinzione.

Grazie alla massiccia opposizione degli abitanti della regione e ad una relazione tecnica che dimostrava un impatto ambientale negativo, il progetto è stato sospeso. "Si tratta di un'attività mineraria sperimentale, in Europa non abbiamo quasi nessuna esperienza in terre rare. L'estrazione mineraria è necessaria, ma non si può fare ovunque", spiega Luis Manuel Ginés, presidente dell'associazione Campo de Montiel, Sí a la Tierra Viva.

Il professore di geologia Juan Diego Rodríguez-Blanco sottolinea che è difficile conoscerne gli effetti a lungo termine potenzialmente pericolosi per le falde acquifere della zona, sugli animali e sugli esseri umani.

PUBBLICITÀ

Prospettive (e incognite) future

Non potremo sbarazzarci delle terre rare e del loro utilizzo nell'industria tecnologica globale. Anche se ci liberassimo dalla tirannia dei combustibili fossili, potremmo dover scendere a patti con un nuovo tipo di produzione inquinante. 

"Probabilmente si arriverà ad un punto in cui alcune delle terre rare meno abbondanti inizieranno a scarseggiare, tra qualche decennio: questo potrebbe portare allo sviluppo di attività estrattive in luoghi come la Groenlandia", spiega il professore del Trinity College.

D'altro canto, l'esperto sottolinea che sono in fase di sviluppo metodi di estrazione che non causano danni ambientali così gravi, ad esempio riciclando o controllando lo scarico degli acidi utilizzati per l'estrazione (come il solforico), attraverso altri prodotti che lo neutralizzano, o riutilizzando la CO2 prodotta. "Nel giro di 10 anni potrebbero esistere metodi molto più avanzati di sfruttamento e separazione. Quindi, in questo senso, il futuro non offre certezze ma incognite".