Recupero sostenibile dei metalli critici: perché non è fondamentale per la transizione green?
Il recupero sostenibile dei metalli critici permette di ottenere metalli da scarti e prodotti dismessi minimizzando emissioni, rifiuti e rischi sociali. Riciclare e “ri-estrarre” rame, litio, cobalto, nichel e terre rare da rifiuti e prodotti a fine vita riduce dipendenze e impatti, ma richiede filiere tracciate e processi puliti. I metalli critici sono infatti indispensabili per batterie, reti elettriche, turbine eoliche, elettronica e difesa, ma arrivano spesso da catene di fornitura concentrate. L’UE li considera una leva di resilienza industriale e ha fissato benchmark al 2030, tra cui il 25% del fabbisogno coperto da riciclo per favorire lo sviluppo di un’economia circolare, di una produzione sostenibile per un ambiente sostenibile.
In altre parole il Il recupero sostenibile dei metalli critici non è solo un tema ambientale: è anche sicurezza degli approvvigionamenti e competitività.
Che cosa vuol dire recupero sostenibile dei metalli critici?
Recuperare in modo sostenibile metalli critici vuol dire ridare una vita economica a metalli altrimenti inutilizzabili con processi efficienti, che usano meno energia e reagenti, e che garantiscono salute e sicurezza degli operatori.
Vuol dire anche evitare che il recupero sposti l’impatto altrove, per esempio con esportazioni opache di rifiuti o trattamenti in impianti non controllati.
E significa misurare: LCA, impronta di carbonio, consumi idrici, perdite di materiale lungo la filiera.
Cosa dice il Critical Raw Materials Act UE?
Il Critical Raw Materials Act UE ovvero la “legge delle materie prime critiche” nasce fondamentalmente con l’obiettivo di mettere in sicurezza la transizione green.
Il Critical Raw Materials Act (CRMA) è il regolamento con cui l’UE punta a garantire forniture sicure e sostenibili di materie prime critiche per cleantech, digitale, difesa e spazio. La legge nasce per ridurre dipendenze esterne e vulnerabilità delle catene di fornitura emerse negli ultimi anni e identifica due elenchi: 34 materie prime critiche e 17 strategiche.
Sulle materie “strategiche” fissa benchmark al 2030 per costruire capacità industriale in Europa con l’obiettivo di estrarre in UE almeno il 10% del fabbisogno annuo e di lavorare/raffinare in UE almeno il 40% del fabbisogno.
Il terzo grade obiettivo è appunto quello di coprire con riciclo almeno il 25% del fabbisogno di materie prime critiche.
Da dove arrivano i metalli critici da recuperare?
La fonte principale per un recupero sostenibile dei metalli critici è l’e-waste: smartphone, pc, server, elettrodomestici, cavi e schede elettroniche. È una vera e propria miniera urbana: estrarre materiali preziosi dai rifiuti che altrimenti finirebbero in discarica o inceneritore. Una ulteriore fonte di metalli critici è rappresentata dalle batterie e veicoli elettrici non più utilizzati, dove si concentrano litio, nichel, cobalto e manganese. C’è poi tutto il mondo dei magneti permanenti e dei componenti industriali ricchi di terre rare.
Raccolta e riciclo sono insufficienti
Il problema è che oggi la raccolta e il riciclo corretti sono ancora insufficienti: solo circa un quarto dell’e-waste 2022 risulta documentato come correttamente raccolto e riciclato.
Come funziona la filiera del recupero
La logica e la filiera del recupero dei metalli critici parte dalla raccolta e occorre considerare che senza sistemi capillari e incentivi, la materia prima secondaria non arriva agli impianti.
Poi c’è il pretrattamento: smontaggio, separazione, triturazione e selezione delle frazioni (metalli, plastiche, vetro).
A questo punto entrano i processi metallurgici: pirometallurgia, idrometallurgia o combinazioni, per estrarre e purificare i metalli.
Il recupero sostenibile dei metalli critici dele poter scegliere le tecnologie in base a resa, energia, sostanze pericolose, recupero dei reagenti e gestione degli scarti.
Perché è difficile creare le condizioni per un recupero sostenibile dei metalli critici?
La principale difficoltà da considerare nel recupero sostenibile dei metalli critici è legata al fatto che molti metalli critici sono presenti in quantità minime e disperse in componenti complessi, difficili da separare in modo economico.
L’elettronica è progettata per essere compatta, non per essere smontata: colle, saldature e compositi complicano il riciclo.
Per questo cresce l’attenzione al design for recycling e alla tracciabilità dei materiali lungo il ciclo di vita.
La sostenibilità non è solo riduzione delle emissioni di CO2
C’è poi un importante tema sociale legato alle condizioni di lavoro, alla sicurezza, al rispetto delle norme e alla trasparenza della catena di fornitura. A questo si aggiunge il tema dei rifiuti residui: la produzione di fanghi, di scorie e di soluzioni chimiche che devono essere trattate e, dove possibile, valorizzate.
Infine c’è il tema energetico: se l’impianto usa energia ad alta intensità carbonica, parte del vantaggio si perde.
il ruolo delle politiche industriali nel recupero sostenibile dei metalli critici
L’UE aggiorna periodicamente la lista dei materiali critici e analizza rischi di approvvigionamento per orientare investimenti e regole. Questo approccio spinge progetti su impianti di riciclo, recupero di magneti, raffinazione e tecnologie di separazione avanzate.
Per le imprese manifatturiere, il recupero sostenibile significa accesso più stabile a materiali strategici e meno esposizione a volatilità dei prezzi.
Per chi gestisce rifiuti e logistica, significa passare da “smaltire” a “produrre materia prima”, con standard e controlli più stringenti.
Per le città, significa rendere l’economia circolare concreta: raccolta, riparazione, riuso e poi riciclo ad alta qualità.
Recupero sostenibile dei metalli critici: il progetto CHemPGM
Ridurre la dipendenza europea dall’approvvigionamento di platino, palladio e rodio e mitigare l’impatto ambientale della filiera: sono questi gli obiettivi del progetto europeo CHemPGM, al quale partecipa ENEA, dedicato allo sviluppo di strategie sicure e sostenibili per l’utilizzo e il recupero dei metalli del gruppo del platino.
Questi materiali sono identificati dalla Commissione europea come “materie prime critiche”, a causa della loro scarsità e dell’ampio divario tra domanda e offerta. Il progetto si concentra sullo sviluppo di metodi efficienti per il recupero di questi elementi da fonti secondarie come i catalizzatori esausti, puntando a ridurre la pressione sulle risorse primarie e promuovere una gestione circolare delle materie prime.
Come spiega Maria Luisa Grilli, responsabile ENEA per il progetto CHemPGM presso il Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili (TERIN), “le attività del progetto si concentrano sui metalli del gruppo del platino, sullo sviluppo di metodi sostenibili ed efficienti per il loro recupero da fonti secondarie – come i catalizzatori esausti – e l’utilizzo in applicazioni ad alto valore aggiunto, come nuovi catalizzatori o nanomateriali”. I metalli del gruppo del platino sono fondamentali in numerosi processi industriali avanzati, tra cui la cattura della CO2 e la sua conversione in combustibili rinnovabili”.
Catalizzatori da materiali riciclati: applicazioni industriali e opportunità per la filiera europea
Nell’ambito di CHemPGM, ENEA è impegnata nella realizzazione di catalizzatori ottenuti da materiali riciclati. Secondo Grilli, “questi catalizzatori sono ricavati da una soluzione utilizzata per sciogliere selettivamente i componenti della marmitta catalitica e potranno, in futuro, essere utilizzati anche in dispositivi elettrochimici come celle a combustibile ed elettrolizzatori”.
L’approccio permette di valorizzare rifiuti industriali trasformandoli in prodotti ad alto valore aggiunto, con un impatto diretto sulla riduzione dei flussi di rifiuti e sulla creazione di nuove opportunità economiche nella filiera dei materiali avanzati.
La necessità di adottare un approccio multidisciplinare per il recupero sostenibile dei metalli critici
Il progetto si caratterizza anche per la forte natura interdisciplinare, facilitando lo scambio tra mondo della ricerca e industria nei settori della chimica, scienza dei materiali, ingegneria, lavorazione dei minerali e metallurgia. “CHemPGM offre un’importante opportunità di crescita professionale per i ricercatori coinvolti, grazie alla natura interdisciplinare del progetto e allo scambio continuo tra mondo della ricerca e industria”, – sottolinea Grilli -. “Viene così promosso un modello virtuoso di cross-fertilization che favorisce il trasferimento di conoscenze e tecnologie dal laboratorio al mercato europeo“.
