Indicate con l’acronimo REE (Rare Earth Elements), le terre rare sono un gruppo di diciassette elementi chimici, tra cui Scandio, Ittrio e i quindici Lantanoidi, appartenenti alla famiglia dei metalli.

Nel passato questi innovativi elementi, con caratteristiche rivoluzionarie nel campo dell’Elettronica, non erano oggetto di particolari attenzioni.

Ora le terre rare sono in grado di suscitare un notevole interesse sia dal punto di vista accademico, per condurre importanti studi finalizzati a migliorare le proprietà dei materiali impiegati nei processi di produzione, che strategico; considerata la loro ampia diffusione nei processi produttivi dall’Elettronica di consumo, passando per i più complessi sistemi militari.

Negli ultimi decenni, essendo in grado di migliorare notevolmente le prestazioni di centinaia di prodotti tecnologici, le terre rare hanno assunto un ruolo fondamentale nei processi di produzione; tanto da diventare, in pochi anni, fondamentali per la produzione e il sostentamento delle nuove tecnologie vincolate alla transizione energetica.

Terre rare, elementi con caratteristiche indispensabili:

Tra le caratteristiche principali, che rendono le terre rare fondamentali per l’industria tecnologica, la capacità di esercitare un magnetismo resistente anche alle alte temperature è la caratteristica più affascinante; che le rende indispensabili per la produzione tecnologica legata alla transizione energetica.

Principali utilizzi:

Tra le applicazioni principali, nelle quali le terre rare sono fondamentali, possono essere elencate:

• Magneti permanenti

(auto-motive e turbine eoliche)

• Batterie ricaricabili

( veicoli ibridi, dispositivi elettronici e strumentazione)

• Catalizzatori per automobili

(per ridurre le emissioni inquinanti dei motori a combustione interna)

• Catalizzatori Fluid Cracking

(impiegati nel settore petrolchimico)

• Polveri lucidanti

(per chip in Silicio, lenti e schermi TV)

• Fosfori

(per schermi LCD “Liquid Crystal Display”)

• Automotive

(motori elettrici e batterie per veicoli ibridi ed elettrici)

• Difesa

(Satelliti, radar, sistemi balistici di precisione)

• Diagnostica per immagine

(per magneti permanenti di dispositivi medici come risonanza magnetica e moderne apparecchiature chirurgiche)

• Elettronica

(per circuiti integrati, microprocessori e display con elevate prestazioni)

• Energy Green

(Moduli fotovoltaici, turbine eoliche e magneti permanenti con elevate prestazioni)

Dai magneti ai superconduttori, proprietà perfette per la transizione ecologica:

Negli ultimi anni le fonti di energia rinnovabile, come il fotovoltaico e l’eolico, hanno guadagnato una grande fetta di mercato; affermandosi come una valida, quanto sostenibile, alternativa all’utilizzo dei combustibili fossili per la produzione di energia elettrica.

Con gli obiettivi imposti dalla transizione energetica, le rinnovabili ricoprono un duplice ruolo sia per abbattere notevolmente le emissioni inquinanti di gas serra nell’atmosfera, permettendo di raggiungere la neutralità climatica imposta dalla direttiva europea New Green Deal; sia per rappresentare una valida alternativa per ridurre sensibilmente il costo della spesa energetica per famiglie e imprese.

Tutto ciò ha prodotto, in pochi anni, un aumento vertiginoso della richiesta di Praseodimio e Neodimio essenziali nella produzione di componentistica destinata alle energie rinnovabili.

Anche per i più moderni ed efficienti parchi eolici, che permettono di convertire l’energia cinetica del vento in energia elettrica a basso impatto ambientale, le terre rare sono fondamentali per la produzione di turbine eoliche con elevato rendimento.

Per comprendere meglio quanto siano fondamentali le terre rare nell’industria dell’Energy Green, basti pensare che per la produzione di una turbina eolica da 5 MWatt di potenza possa essere necessaria una quantità pari a circa 800 kg di Neodimio, per la produzione di magneti, e circa 200 kg di Disprosio, per la produzione della componentistica sottoposta a elevata temperatura.

Anche nel settore della mobilità sostenibile, in particolare per le auto elettriche, le terre rare sono fondamentali per la produzione di magneti più potenti e con peso notevolmente ridotto, destinati ai motori elettrici.

Dalla transizione ecologica all’utilizzo di nuovi materiali:

La transizione ecologica, con l’ambizione della neutralità climatica, pone le basi per lo sviluppo di un modello di progresso tecnologico improntato sulla sostenibilità; abbandonando, progressivamente, i criteri basati esclusivamente sull’utilizzo di combustibili fossili.

Per svariati decenni il Petrolio, dal quale attraverso svariati processi di raffinazione, possono essere ottenuti molti combustibili di uso comune, è stato considerato come il baricentro economico e strategico di svariate attività internazionali.

Gli abbondanti giacimenti, in grado di garantire l’indipendenza energetica e di sostenere le attività di export verso nazioni con risorse petrolifere insufficienti, hanno determinato una forte espansione economica e industriale dei paesi produttori.

Con la transizione ecologica le terre rare, oltre a sostenere lo sviluppo delle tecnologie associate alle fonti energetiche rinnovabili garantendone un miglior rendimento, sono inevitabilmente destinate a influenzare l’equilibrio geo-politico internazionale.

I paesi con ampie disponibilità di estrazione degli elementi chimici, indicati come terre rare, potranno assumere un ruolo fondamentale nello scenario economico globale.

Gianni Truini