IDTechEx prevede che entro il 2046 saranno recuperate annualmente dai rifiuti 8.150.000 tonnellate di materie prime critiche
Le materie prime critiche potrebbero rappresentare uno dei grandi trend di quest’anno, poiché le guerre tariffarie, le restrizioni alle esportazioni e l’aumento della spesa per la difesa hanno portato l’approvvigionamento globale di materiali strategici alla ribalta.
Materiali per batterie, terre rare e semiconduttori sono emersi come materiali critici nelle auto elettriche, nell’energia verde, nell’intelligenza artificiale e nelle applicazioni informatiche. Tuttavia, con l’approvvigionamento altamente localizzato geograficamente e l’intensificarsi dei rischi di approvvigionamento, lo sviluppo di nuove fonti di materie prime critiche è diventato una priorità fondamentale sia per i Paesi che per le aziende.
LE MATERIE PRIME CRITICHE SONO IN CRESCITA
Il recupero di materiali critici da fonti secondarie offre crescenti opportunità di mercato, poiché i materiali critici sono destinati a diventare sempre più disponibili nei flussi di rifiuti. L’ultimo rapporto di IDTechEx, “Critical Material Recovery 2026-2046: Technologies, Markets, Players”, prevede che entro il 2046 saranno recuperate annualmente 8.150 mila tonnellate di materiali critici dai rifiuti.
I materiali critici sono vitali in diverse applicazioni di mercato in crescita, tra cui trasporto elettrico, energia eolica, idrogeno verde, fotovoltaico, data center e settori verticali dell’intelligenza artificiale.
GLI AMBITI DI APPLICAZIONE DEI MATERIALI CRITICI
Litio, nichel, cobalto e grafite sono materiali critici per le batterie agli ioni di litio utilizzate nelle auto elettriche, mentre neodimio, terbio e disprosio sono terre rare critiche utilizzate nei magneti per motori elettrici e generatori di energia per turbine eoliche.
I semiconduttori critici – tra cui silicio, gallio, germanio e indio – trovano applicazione nei pannelli solari, nell’optoelettronica e nei circuiti integrati. La crescente domanda di applicazioni di mercato dei materiali critici continua a determinare la necessità di un’offerta diversificata.
GLI EFFETTI DELLE RESTRIZIONI COMMERCIALI
L’approvvigionamento globale di materie prime critiche è esposto a rischi crescenti dal 2024, con l’elevata localizzazione geografica di molti materiali strategici esposta alle recenti restrizioni commerciali. Nell’aprile scorso la Cina ha imposto delle restrizioni all’esportazione di materiali magnetici critici per terre rare, in seguito a precedenti cicli di restrizioni su materiali critici per applicazioni di difesa e semiconduttori critici al gallio e al germanio.
Governi e organizzazioni internazionali in tutto il mondo continuano a definire e ampliare gli elenchi delle materie prime critiche in linea con le priorità economiche e di sicurezza nazionale. Dal 2024 Nuova Zelanda, Turchia e NATO hanno creato per la prima volta elenchi dei materiali critici, mentre il governo britannico e quello australiano hanno entrambi ampliato i propri elenchi.
IL RECUPERO DAI RIFIUTI
Il recupero di materie prime critiche da fonti secondarie e rifiuti rappresenta un’opzione interessante per diversificare e garantire l’approvvigionamento di materiali critici. I materiali critici contenenti rifiuti vengono generati al momento del consumo, mitigando le sfide di approvvigionamento.
I materiali critici sono inoltre tipicamente presenti in concentrazioni più elevate nei rifiuti rispetto a molti giacimenti minerari primari, il che conferisce loro un valore in peso maggiore. Ad esempio, i magneti riciclati in terre rare possono contenere fino al 33% in peso di terre rare critiche, mentre i giacimenti minerari di alta qualità ne contengono solo fino al 12%.
Un altro vantaggio del recupero di materiali critici dai rifiuti è che le tecnologie di estrazione e recupero consolidate, sperimentate per la prima volta nel settore minerario, sono ampiamente applicabili al riciclo di materiali critici. Le tecnologie pirometallurgiche (fusione) e idrometallurgiche (estrazione e separazione di liquidi) vengono sempre più sfruttate per gestire sia i flussi di minerali primari che quelli di rifiuti riciclati secondari.
L’UTILIZZO DEI MATERIALI CRITICI COME MATERIE PRIME SECONDARIE
Le aree di sviluppo attive si concentrano sull’adattamento delle tecnologie pirometallurgiche e idrometallurgiche alla composizione unica e spesso complessa delle materie prime secondarie. L’ultima ricerca di IDTechEx valuta 15 tecnologie emergenti e future per il recupero di materiali critici, tra cui liquidi ionici, biometallurgia, estrazione con solventi, cromatografia liquida e riciclo diretto, fornendo analisi SWOT e valutazione della prontezza tecnologica per ciascuna di esse.
A partire dal 2025, i tassi di riciclo dei materiali critici sono i più elevati per i metalli di base critici e del gruppo del platino. Il recupero globale dei metalli del gruppo del platino supera regolarmente il 20% della fornitura annuale, trainato dall’elevato valore di iridio, platino, palladio e rodio e dalle applicazioni consolidate nei settori automobilistico, dei catalizzatori e della gioielleria.
I tassi di riciclo sono notevolmente inferiori per le terre rare critiche, i metalli per batterie e i semiconduttori, spesso utilizzati in composti inorganici, leghe e materiali compositi. Affinché i tassi di riciclo aumentino, è necessario che emergano una maggiore disponibilità di rifiuti, un migliore riciclo a fine vita e modelli di business redditizi per i riciclatori.
IL RECUPERO DI TERRE RARE E MATERIALI PER BATTERIE
Il riciclo delle batterie agli ioni di litio sarà il segmento di materiali critici più grande in termini di valore entro il 2046, con una crescita del CAGR del 15,9% prevista da IDTechEx durante questo periodo. La capacità di riciclo meccanico e idrometallurgico sta crescendo in Asia-Pacifico, Europa e Nord America, in previsione di un significativo stock di veicoli elettrici a fine vita disponibili per il riciclo entro la metà degli anni ’30.
Tuttavia, il mercato del riciclo delle batterie rimane in evoluzione. Le normative e le politiche emergenti in materia di riciclo negli Stati Uniti, nell’Unione europea, in India e in Cina rappresentano un forte stimolo per il recupero di materiali critici per batterie; tuttavia, la pressione al ribasso sui prezzi dei materiali catodici a base di litio, cobalto e nichel avrà un impatto sulla redditività dei riciclatori nel breve termine.
L’IMPORTANZA DEI MAGNETI IN TERRE RARE
I magneti in terre rare diventeranno delle fonti chiave di terre rare secondarie critiche nel prossimo decennio, con una capacità di riciclaggio in aumento per soddisfare questo crescente flusso di materie prime. Neodimio, praseodimio, disprosio e terbio preziosi possono essere recuperati da magneti permanenti al neodimio ad alte prestazioni utilizzando metodi di riciclaggio a circuito lungo e corto.
IDTechEx rileva che la produzione di magneti in terre rare crescerà di 5,9 volte negli Stati Uniti e di 3,1 volte in Europa entro il 2036, dove trucioli e scarti di produzione emergeranno come materie prime chiave di terre rare secondarie per il recupero di materiali critici.
Gli scarti di produzione continueranno a dominare le materie prime critiche per il riciclo di terre rare e materiali per batterie nel 2025, ma la situazione cambierà nel prossimo decennio con l’aumento del numero di veicoli elettrici che raggiungono la fine del loro ciclo di vita.
Le auto elettriche diventeranno una fonte chiave di materiali secondari per batterie e terre rare riciclate rispettivamente da pacchi batteria agli ioni di litio e motori elettrici. L’elettrificazione delle flotte globali di veicoli porterà il valore totale recuperato dal riciclo delle batterie agli ioni di litio a superare quello dei metalli del gruppo del platino riciclati dai convertitori catalitici per autoveicoli entro il 2034, segnando una svolta significativa per il settore.
IL RECUPERO DI MATERIE PRIME CRITICHE OLTRE IL 2025
Il recupero di materie prime critiche da fonti secondarie e rifiuti sarà fondamentale per affrontare i rischi legati all’approvvigionamento di materiali critici nei prossimi due decenni. Si prevede che i tassi di riciclo di batterie critiche e terre rare aumenteranno entro il 2046, trainati dalla maggiore disponibilità di materie prime, dai crescenti rischi di approvvigionamento associati ai materiali e da una crescente opportunità di valore per il recupero.
Una sfida fondamentale per il futuro del recupero di materiali critici e delle emergenti catene di approvvigionamento circolari saranno i prezzi e la redditività dei materiali riciclati. I prezzi dei materiali critici probabilmente resteranno volatili e periodi di calo dei prezzi delle materie prime possono bloccare l’attività di riciclo, man mano che si espande.
IDTechEx prevede che solide partnership nella catena di approvvigionamento, accordi sui prezzi minimi e tariffe di ingresso svolgeranno un ruolo fondamentale nel sostenere i mercati emergenti del recupero delle materie prime critiche.
