Può uno scarto industriale diventare fonte di approvvigionamento di materie prime critiche come le terre rare? Talvolta sì, è il caso dei “fanghi rossi” generati dalla produzione dell’alluminio, uno scarto tossico che sta diventando una delle più promettenti rivoluzioni della transizione ecologica ed energetica europea.
I fanghi rossi: concentrato di terre rare
Prima di entrare nel merito del processo di produzione di terre rare dagli scarti dell’alluminio occorre precisare da dove provengano questi “fanghi rossi”.
Non si parte infatti dai rottami di alluminio metallico (come le lattine), bensì dalla bauxite, la roccia minerale da cui si ricava l’alluminio, e dal suo scarto chimico, ovvero i fanghi rossi, per l’appunto.
Quando la bauxite viene trattata nelle raffinerie per estrarre l’alluminio, quasi tutte le terre rare inizialmente presenti nella roccia non si sciolgono. Di conseguenza, si concentrano e si accumulano spontaneamente nel fango di scarto.
Rispetto alla roccia di partenza, il fango rosso è quindi un “concentrato” di elementi preziosi come Neodimio, Praseodimio e Scandio, tutti materiali critici per i settori dell’alta tecnologia e dell’energia pulita.
La raffinazione delle terre rare
Per liberare questi metalli intrappolati nella struttura chimica del fango, si utilizza la lisciviazione, ovvero un lavaggio con acido.
Al posto degli acidi industriali aggressivi e altamente inquinanti, le nuove tecnologie utilizzano acidi organici biodegradabili, come l’acido formico o l’acido citrico. Queste sostanze attaccano selettivamente i legami chimici del fango, facendo passare le terre rare dallo stato solido a quello liquido, sciogliendole in una soluzione acquosa.
Nel frattempo, un microonde industriale bombarda la miscela di fango e acido. Questo riscaldamento mirato e ultrarapido accelera le reazioni chimiche in modo esponenziale, con una separazione quasi totale (prossima al 100%) delle terre rare che avviene in pochissimi minuti, riducendo drasticamente i consumi energetici.
Una volta che le terre rare si trovano sciolte nel liquido, vengono separate dal resto della soluzione attraverso tecniche di filtrazione. Il liquido viene trattato per far depositare i singoli metalli sotto forma di sali o ossidi puri.
Da qui, i metalli ottenuti (Neodimio e Praseodimio) sono pronti per essere fusi e trasformati nei super-magneti che alimentano i motori delle auto elettriche e i generatori delle pale eoliche.
Dal laboratorio alla produzione
In Europa il riciclo dei fanghi rossi sta superando la fase di laboratorio per strutturarsi in veri impianti industriali pilota. La Grecia è capofila grazie alla raffineria Mytilineos che, all’interno dei consorzi europei RemovAL e NEMO, estrae già ferro e scandio destinato all’aerospazio.
In Italia la frontiera tecnologica è rappresentata da CAMEBAX, progetto di ricerca d’eccellenza che mappa i residui sardi per dimostrare la fattibilità del recupero delle terre rare e convertire gli scarti in geopolimeri edili.
Se la produzione industriale vera e propria non è quindi ancora partita, queste iniziative svolgono tuttavia l’imprescindibile ruolo di apripista.
Produzione e implicazioni geopolitiche
Va però notato che i volumi assoluti di produzione di terre rare resterebbero limitati. La concentrazione di terre rare all’interno dei fanghi rossi, per quanto superiore rispetto alla roccia sedimentaria di partenza, si misura comunque in parti per milione (ppm) o in percentuali ridotte rispetto ai ricchissimi giacimenti primari cinesi o scandinavi.
Questo significa che il riciclo dei residui di bauxite non potrà mai sostituire integralmente le enormi catene di fornitura mineraria globale, né soddisfare da solo l’esponenziale domanda legata alla transizione energetica ed ecologica.
Tuttavia, anche una produzione apparentemente risicata assume un profondo valore geopolitico strategico. Attualmente la Cina detiene un quasi-monopolio sulla raffinazione di Scandio, Neodimio e Praseodimio, potendo esercitare forti pressioni commerciali o blocchi all’esportazione verso le economie occidentali.
In quest’ottica, disporre di una quota di produzione interna, seppur marginale in termini di volumi, agisce da scudo strategico contro eventuali ricatti commerciali, contribuendo a ridisegnare l’indipendenza geopolitica ed energetica dell’Europa.
Ottenere un flusso autonomo e costante di materie prime critiche garantisce una base minima di sopravvivenza per le filiere industriali dell’automotive elettrico e dell’eolico continentale.