Raffinare le terre rare per la transizione energetica verde è difficile. Basta chiedere a MP Materials e Lynas.

Le due aziende di terre rare più grandi al mondo, al di fuori della Cina, stanno affrontando delle sfide per trasformare la roccia delle loro miniere nei mattoni dei magneti utilizzati in tutta l'economia globale, dall'iPhone di Apple al Model 3 di Tesla, fino al caccia F-35 di Lockheed Martin.

La spinta dell'Occidente a sviluppare forniture indipendenti di minerali critici ha assunto maggiore urgenza dopo che Pechino ha imposto il mese scorso controlli sulle esportazioni dei metalli strategici gallio e germanio, sollevando il timore globale che la Cina possa bloccare le esportazioni di terre rare o di tecnologie di lavorazione.

Le recenti lotte di MP, Lynas e altre aziende per raffinare le proprie terre rare evidenziano il difficile compito che il resto del mondo deve affrontare per rompere la morsa della Cina sul gruppo chiave di 17 metalli necessari per la transizione verso l'energia pulita, come emerge dalle interviste con più di una dozzina di consulenti, dirigenti, investitori e analisti del settore.

Le complessità tecniche, le tensioni di partnership e le preoccupazioni per l'inquinamento ostacolano la capacità delle aziende di strappare quote di mercato alla Cina, che secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia controlla l'87% della capacità globale di raffinazione delle terre rare.

Se i progetti continueranno a faticare, diverse economie potrebbero non riuscire a raggiungere l'obiettivo di ridurre le emissioni di carbonio a zero nel 2050, per minimizzare l'impatto del cambiamento climatico, senza il coinvolgimento di Pechino.

I piani dell'australiana Lynas per costruire una raffineria di terre rare negli Stati Uniti con un partner texano sono crollati, secondo due fonti che hanno familiarità con la questione. Lynas ha dichiarato che sta cercando di terminare una raffineria di terre rare nell'Australia Occidentale che ha incontrato ostacoli e sta costruendo un proprio impianto altrove in Texas.

L'obiettivo di MP di raffinare i propri metalli di terre rare nel 2020 è stato bloccato dalla pandemia COVID-19 e da sfide tecniche, spostando l'obiettivo alla fine del 2023. Aggiornamenti potrebbero arrivare giovedì, quando l'azienda dovrebbe presentare i risultati trimestrali.

Alla fine dello scorso anno, MP, con sede negli Stati Uniti, ha dichiarato che stava mettendo in funzione le attrezzature di raffinazione vicino alla sua miniera in California, come parte di un intricato processo di calibrazione che finora non ha avuto successo, lasciando l'azienda dipendente dalla Cina per la raffinazione e quindi per quasi tutte le sue entrate. MP sta anche costruendo un impianto di magneti in Texas per rifornire General Motors, che richiederà l'attrezzatura di raffinazione della California per essere operativa.

"Il processo di messa in funzione (delle terre rare) è minuzioso, con arresti e partenze", ha dichiarato agli investitori Jim Litinsky, CEO di MP e maggiore azionista, a maggio.

MP, il cui secondo maggiore azionista è la cinese Shenghe Resources, ha rifiutato di commentare prima dei risultati.

"Il processo di raffinazione delle terre rare può essere molto complicato", ha detto Kray Luxbacker, che dirige il dipartimento di ingegneria mineraria e geologica dell'Università dell'Arizona e non è affiliato a MP o ai suoi colleghi. "Ci sono così tanti passaggi complessi".

I magneti di terre rare trasformano l'energia in movimento e sono i componenti essenziali del motore di un veicolo elettrico. Sono più leggeri e possono sopportare temperature molto più elevate rispetto ai magneti tradizionali, in parte grazie alle loro proprietà chimiche uniche.

Le raffinerie di terre rare devono confrontarsi con 17 metalli, a seconda della geologia di un giacimento, ognuno dei quali ha quasi le stesse dimensioni e lo stesso peso atomico, rendendo complessa la separazione. Queste terre rare devono essere estratte in un ordine specifico, impedendo a MP e ai suoi colleghi di scegliere gli elementi specifici che desiderano.

Per estrarre il neodimio e il praseodimio per costruire i magneti EV, ad esempio, MP deve prima rimuovere il lantanio e il cerio, meno desiderabili, che compongono circa l'83% del suo giacimento in California, in un processo che si basa su un intricato cocktail di acidi, basi e altri prodotti chimici che sono adattati alla geologia della miniera.

Sebbene MP si sia affidata all'esperienza cinese per riavviare la sua miniera acquistata nel 2017, questo know-how è meno utile quando si tratta di adattare le attrezzature di raffinazione. Problemi simili potrebbero affliggere circa una mezza dozzina di altre aziende che mirano a raffinare in modo indipendente altrove nel mondo, hanno detto gli analisti.

"Quello che è successo in Cina per molti anni è che hanno investito molto e in modo intelligente nella capacità di lavorazione per convertire il materiale (terre rare) lungo tutto il percorso dalla miniera fino al magnete", ha detto Allan Walton, professore di metallurgia presso l'Università di Birmingham.

CONTROLLO ECONOMICO

L'esperienza della Cina nella raffinazione ha permesso al Paese di progettare i prezzi delle terre rare in diverse fasi della catena di lavorazione a suo vantaggio, compresi i prezzi bassi per i prodotti finiti, per inibire la concorrenza straniera, hanno detto gli analisti.

La raffinazione delle terre rare "non viene realmente affrontata nemmeno da coloro che stanno sviluppando capacità di magnetizzazione", ha detto Ryan Castilloux, consulente in minerali presso Adamas Intelligence.

Concentrandosi strategicamente sulle industrie che utilizzano i magneti costruiti con terre rare raffinate in Cina con margini di profitto volutamente mantenuti bassi, Pechino può dare impulso alla sua industria EV in piena espansione, ha aggiunto Castilloux.

Il modello cinese è stato messo in evidenza il mese scorso, quando i prezzi delle terre rare sono scesi al livello più basso in quasi tre anni, in parte a causa dell'aumento dell'offerta cinese. La Cina offre anche uno sconto del 13% sulle esportazioni ai produttori di magneti che utilizzano il suo materiale, favorendo la sua posizione dominante.

Da anni Pechino consente l'importazione di roccia leggermente lavorata, nota come concentrato di terre rare, da raffinare. La strategia contribuisce a garantire prezzi che incentivano altri Paesi a scavare nuove miniere, ma non a costruire impianti di lavorazione che possono anche produrre rifiuti radioattivi, hanno detto gli analisti.

L'anno scorso, MP ha spedito circa 43.000 tonnellate di concentrato in Cina per la raffinazione. I documenti regolamentari mostrano che ha anche venduto alla Cina rifiuti di fluoruro in perdita lasciati da un precedente proprietario nel suo sito in California, che ha norme di stoccaggio molto severe per il materiale.

Anche il Myanmar, il Vietnam e altri Paesi spediscono il concentrato in Cina per la raffinazione.

Lynas raffina in Malesia il concentrato che produce in Australia, ma le autorità di Kuala Lumpur hanno intenzione di bloccare le importazioni l'anno prossimo, adducendo il timore che l'impianto di Lynas disperda rifiuti radioattivi, un'accusa che Lynas contesta. L'azienda intende aprire un impianto di lavorazione sostitutivo in Australia nel corso dell'anno.

Da tempo l'azienda vende metalli di terre rare negli Stati Uniti alla società privata Blue Line, che li trasforma in materiali specializzati.

Nel 2019, la coppia ha concordato di costruire impianti di raffinazione vicino a San Antonio, in Texas, e ha discusso con i funzionari dell'amministrazione Trump i loro piani per diventare "l'unico produttore su larga scala di separati al mondo al di fuori della Cina", secondo le e-mail ottenute da Reuters.

Ma questo sforzo, finanziato in parte dal Pentagono, è poi crollato, hanno detto due fonti a Reuters. Non è stato possibile determinare immediatamente i motivi del crollo, che non è stato riportato in precedenza.

Blue Line ha rinviato il commento a Lynas. Il Pentagono ha detto che non sarebbe stato in grado di commentare immediatamente. Lynas ha fatto riferimento a comunicati stampa precedenti, ma ha rifiutato ulteriori commenti. Nel frattempo, questa settimana Lynas ha aggiornato i piani di altri impianti di raffinazione che sta costruendo lungo la costa del Texas con 258 milioni di dollari di finanziamenti del Pentagono.

Altrove, i progetti in Svezia, Sudafrica, Australia e altri Paesi mirano ad estrarre terre rare dagli scarti delle miniere e dai sottoprodotti che potrebbero fornire l'8% della domanda globale di successo, secondo Adamas Intelligence.

Benchmark Mineral Intelligence, un fornitore di dati di mercato, stima che la Cina raffini l'89% del neodimio e del praseodimio, i metalli chiave per i magneti EV, un dominio che entro il 2028 dovrebbe scendere al 75%.

Secondo le previsioni di Benchmark, il controllo globale della Cina sulla raffinazione del disprosio passerà dal 99% nel 2023 al 94% entro il 2028. Il disprosio aiuta a mantenere la magnetizzazione alle alte temperature.

TECNOLOGIA PIÙ PULITA

È necessaria anche un'innovazione cruciale per rompere la morsa della Cina sul settore senza sacrificare la qualità ambientale, hanno detto gli analisti del settore, con le preoccupazioni sui rifiuti tossici dei processi attuali che ostacolano i progetti.

Gli sforzi di Leading Edge Materials per sviluppare il giacimento svedese di terre rare di Norra Karr sono stati interrotti nel 2016 a causa delle preoccupazioni che le sostanze chimiche potessero infiltrarsi nell'acqua potabile. L'azienda ha rielaborato i piani della miniera per renderli più sostenibili e ha presentato una nuova richiesta ambientale quest'anno.

A maggio, Tesla ha annunciato l'intenzione di produrre magneti EV senza terre rare, citando i "rischi per l'ambiente e la salute" del processo esistente.

"La Cina ha preso una decisione strategica decenni fa per sviluppare la sua capacità di lavorazione delle terre rare, nonostante le conseguenze ambientali della tecnologia disponibile", ha dichiarato Melissa Sanderson, presidente di American Rare Earths, che sta sviluppando diversi progetti di terre rare negli Stati Uniti.

American Rare Earths sta collaborando con gli scienziati del governo americano presso il Lawrence Livermore Laboratory per sviluppare batteri che potrebbero elaborare le terre rare. Anche le società private Locus Mining e Aether Bio stanno studiando modi per utilizzare i biosurfattanti e la nanotecnologia, rispettivamente.

Anche UCore Rare Metals, Mosaic e la società privata USA Rare Earth stanno studiando varie tecnologie di lavorazione.

Tuttavia, le soluzioni più pulite sono ancora lontane dalla produzione.

"Se si riesce a innovare e a portare sul mercato soluzioni che producono terre rare in modo efficiente, si ha una straordinaria opportunità di mercato", ha detto Nathan Picarsic, co-fondatore della società di consulenza geopolitica Horizon Advisory.