Per costruire tutti i pannelli solari, le turbine eoliche, le batterie dei veicoli elettrici e le altre tecnologie necessarie per la cosiddetta transizione energetica, avremo bisogno di molti più metalli. L'estrazione di questi metalli dalla Terra crea danni e inquinamento che minacciano gli ecosistemi e le comunità. Ma esiste un'altra potenziale fonte di rame, nichel, alluminio e minerali delle terre rare necessari per la transizione energetica: la montagna di rifiuti elettronici che l'umanità produce ogni anno.
Quanta quantità esatta di ciascun metallo energetico pulito è presente nei computer portatili, nelle stampanti e nei frigoriferi intelligenti che il mondo scarta? Fino a poco tempo fa, nessuno lo sapeva veramente. È stato particolarmente difficile ottenere dati su metalli più oscuri come il neodimio e il palladio, che svolgono un ruolo piccolo ma fondamentale nelle tecnologie energetiche verdi.
Ora, le Nazioni Unite hanno fatto il primo passo per colmare queste lacune nei dati con l'ultima parte del loro rapporto periodico sui rifiuti elettronici nel mondo. Pubblicato il mese scorso, il nuovo Global E-Waste Monitor mostra la portata sconcertante della crisi dei rifiuti elettronici, che ha raggiunto un nuovo record nel 2022, quando il mondo ha buttato via 62 milioni di tonnellate di dispositivi elettronici. E per la prima volta, il rapporto include un'analisi dettagliata dei metalli presenti nei nostri rifiuti elettronici e della frequenza con cui vengono riciclati.
"Ci sono pochissimi resoconti sul recupero dei metalli [dai rifiuti elettronici] a livello globale", ha detto a Grist l'autore principale del rapporto, Kees Baldé. "Abbiamo ritenuto che fosse nostro dovere mettere più fatti sul tavolo".
I metalli per la transizione energetica che finiscono nella spazzatura
Uno di questi fatti è che quantità sconcertanti di metalli utili per la transizione energetica stanno finendo nella spazzatura. Due dei metalli più riciclabili presenti in abbondanza nei rifiuti elettronici sono l'alluminio e il rame. Entrambi sono destinati a svolgere un ruolo essenziale nella transizione energetica: i cavi in rame sono prevalenti in una gamma di tecnologie a basse o zero emissioni di carbonio, dalle turbine eoliche alle linee di trasmissione di energia che trasportano energia rinnovabile. L'alluminio viene utilizzato anche in alcune linee elettriche e come metallo di supporto strutturale leggero nei veicoli elettrici, nei pannelli solari e in altro ancora. Tuttavia, solo il 60% dei 4 milioni di tonnellate di alluminio stimati e dei 2 milioni di tonnellate di rame presenti nei rifiuti elettronici nel 2022 sono stati riciclati. Altri milioni di tonnellate finiscono nelle discariche di rifiuti di tutto il mondo.
Il mondo avrebbe potuto utilizzare questi metalli scartati. Nel 2022, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (IEA), la domanda di rame nel settore della tecnologia per il clima ammontava a quasi 6 milioni di tonnellate. In uno scenario in cui il mondo riduce in modo aggressivo le emissioni con l'obiettivo di limitare il riscaldamento globale a 1,5°C, la domanda di rame per tecnologie a basse emissioni di carbonio potrebbe quasi triplicare entro il 2030.
Nel frattempo, si prevede che la domanda di alluminio crescerà fino all'80% entro il 2050 a causa delle pressioni della transizione energetica. Poiché la produzione di alluminio vergine crea in media oltre 10 volte più emissioni di carbonio rispetto al riciclo dell'alluminio, l'aumento del riciclo è una strategia chiave per contenere l'impronta di carbonio dell'alluminio mentre la domanda del metallo aumenta.
Per altri metalli della transizione energetica, i tassi di riciclaggio sono molto più bassi. Prendiamo l'elemento delle terre rare neodimio, che viene utilizzato nei magneti permanenti che si trovano ovunque, dagli altoparlanti dell'iPhone ai motori dei veicoli elettrici fino ai generatori di turbine eoliche offshore. In tutto il mondo, Baldé e colleghi hanno stimato che nel 2022 c'erano 7.248 tonnellate di neodimio rinchiuse nei rifiuti elettronici: circa tre quarti delle 9.768 tonnellate di neodimio richieste dai settori eolico e dei veicoli elettrici quell'anno, secondo l'IEA. Tuttavia, meno dell'1% di tutte le terre rare presenti nei rifiuti elettronici viene riciclato a causa dell'immaturità delle tecnologie di riciclaggio sottostanti, nonché dei costi e delle sfide logistiche legate alla raccolta dei componenti ricchi di terre rare dalla tecnologia. "È molto complicato raccogliere e separare" i magneti in terre rare per il riciclaggio, ha detto Baldé. Nonostante il fabbisogno in rapida crescita di terre rare dei settori dei veicoli elettrici e dell'energia eolica, "non vi è alcuna spinta da parte del mercato o dei legislatori per recuperarle".
I metalli presenti nei rifiuti elettronici non sono necessariamente utili per ogni applicazione tecnologica sul clima, anche quando vengono riciclati, ad esempio il nichel. Le batterie agli ioni di litio all'interno dei veicoli elettrici ne divorano enormi quantità: oltre 300.000 tonnellate nel 2022. Secondo l'IEA, la quantità di nichel richiesta per i veicoli elettrici potrebbe aumentare di dieci volte entro il 2050. Ma anche se nel 2022 i rifiuti elettronici mondiali contenevano più di mezzo milione di tonnellate di nichel, la maggior parte si trovava all'interno di leghe come l'acciaio inossidabile. Invece di essere separato, il nichel viene "riciclato in altri prodotti siderurgici", ha affermato Kwasi Ampofo, analista presso la società di consulenza energetica BloombergNEF. Parte di quell'acciaio riciclato potrebbe finire nelle turbine eoliche e in altre tecnologie a emissioni zero. Ma non aiuterà direttamente a soddisfare la domanda di nichel molto più ampia del mercato delle batterie per veicoli elettrici.
In altri casi, i rifiuti elettronici potrebbero rappresentare una fornitura significativa di un metallo specializzato per la transizione energetica. Nonostante siano presenti in piccole quantità, alcuni metalli del gruppo del platino – presenti sui circuiti stampati e all'interno delle apparecchiature mediche – vengono già riciclati a ritmi elevati a causa del loro valore. Alcuni di questi metalli, come il palladio, sono utilizzati nella produzione di catalizzatori per veicoli a celle a combustibile a idrogeno, ha affermato Jeremy Mehta, responsabile della tecnologia presso l'Ufficio dei materiali avanzati e delle tecnologie di produzione del Dipartimento dell'Energia USA. "Il riciclo del palladio dai rifiuti elettronici potrebbe aiutare a soddisfare la crescente domanda di questi metalli nelle tecnologie delle celle a combustibile e nella produzione di idrogeno pulito, sostenendo la transizione verso l'energia pulita", ha affermato Mehta.
Necessarie migliori politiche per il riciclaggio
Affinché la transizione energetica possa sfruttare appieno i metalli presenti nei rifiuti elettronici, sono necessarie migliori politiche di riciclaggio. Ciò potrebbe includere politiche che impongono ai produttori di progettare i propri prodotti tenendo presente lo smontaggio e il riciclaggio. Josh Blaisdell, che gestisce la società di riciclaggio dei metalli Enviro-Chem Inc. con sede nel Minnesota, afferma che quando un metallo come il rame non viene riciclato, di solito è perché si trova in uno smartphone o in un altro piccolo dispositivo di consumo che non è facile da smontare.
Oltre agli standard di progettazione per il riciclaggio, Baldé ritiene che siano necessari requisiti di recupero dei metalli per spingere i riciclatori a recuperare alcuni dei metalli non preziosi presenti in piccole quantità nei rifiuti elettronici, come il neodimio.
A tal fine, a marzo, il Consiglio europeo ha approvato un nuovo regolamento che fissa l'obiettivo che entro il 2030, il 25% delle "materie prime critiche", compresi i minerali delle terre rare, consumate nell'Unione europea proverrà da fonti riciclate. Sebbene questo non sia un obiettivo giuridicamente vincolante, Baldé afferma che potrebbe "creare la spinta legislativa" verso i requisiti di recupero dei metalli.
Raccogliere una quantità maggiore di metalli all'interno dei rifiuti elettronici sarà impegnativo, ma ci sono molte ragioni per farlo, ha detto Mehta a Grist. Ecco perché, il mese scorso, il Dipartimento dell'Energia USA ha lanciato un premio per il riciclaggio dei rifiuti elettronici che assegnerà fino a 4 milioni di dollari ai concorrenti con idee che potrebbero "aumentare sostanzialmente la produzione e l'uso di materiali critici recuperati da rifiuti elettronici".
"[Abbiamo] bisogno di aumentare la nostra fornitura interna di materiali critici per combattere il cambiamento climatico, rispondere alle sfide e opportunità emergenti e rafforzare la nostra indipendenza energetica", ha affermato Mehta. "Il riciclaggio dei rifiuti elettronici a livello nazionale rappresenta un'opportunità significativa per ridurre la nostra dipendenza da materiali vergini difficili da reperire in un modo che richiede meno energia, è più conveniente e più sicuro".