I metalli e i loro composti costituiscono parte del tessuto della società moderna grazie alle loro proprietà uniche come: la conducibilità, la malleabilità, la durezza, il prestigio o la riciclabilità.

Molti dei prodotti altamente apprezzati della tecnologia moderna  come computer, scanner MRI, motori di aerei e satelliti, non esisterebbero senza i metalli – determinanti per la produzione della componentistica di cui sono fatti; tuttavia la loro produzione e il loro utilizzo, come accade per tutte le risorse che estraiamo e utilizziamo, possono causare impatti negativi sull’ambiente intorno a noi.

Vediamo insieme quali attività e comportamenti è possibile adottare per preservare ciò che ci circonda, senza rinunciare all’uso di materiali così fondamentali.

Gestione sostenibile dei metalli: le 4 aree di interesse

Come si legge in “Environmental risks and challenges of anthropogenic metals flows and cycles”, redatto dall‘International Resource Panel (IRP) – lanciato dal Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP) nel 2007 per costruire e condividere le conoscenze necessarie per migliorare il nostro uso delle risorse in tutto il mondo – i metalli costituiscono un elemento indispensabile per la nostra economia essendo materie prime fondamentali per la costruzione di infrastrutture e la produzione di beni (è utile sottolineare che oggi la produzione di metalli primari è responsabile del 7-8% del consumo energetico globale totale).

Detto questo, dal rapporto emergono quattro aree di interesse, sulle quali è possibile intervenire per avviare e garantire una gestione sostenibile dei metalli.

1. Impatto locale dell’estrazione mineraria

L’estrazione mineraria può causare non solo problemi ambientali e sanitari, per via del rilascio di sostanze tossiche nelle acque sotterranee e superficiali, ma può anche portare a un degrado degli ecosistemi soprattutto quando, per esempio, si verifica la rottura di argini di scorie che possono determinare un grave inquinamento delle sorgenti idriche locali. 

Nonostante le miniere rappresentino una caratteristica del paesaggio del luogo, in molti casi inevitabile, tali impatti avversi possono e devono essere prevenuti ed evitati sia durante il loro utilizzo che in seguito alla loro chiusura. 

Le aziende minerarie progressiste, a tal proposito, stanno facendo uno sforzo significativo per prevenire gli impatti avversi e garantire un’attività estrattiva sicura e il più possibile sostenibile.

2. Uso energetico del ciclo di vita

L’estrazione e soprattutto la raffinazione dei metalli sono attività molto energivore e, attualmente, impiegano circa l’8% del totale dell’approvvigionamento energetico globale, causando grosse emissioni di gas serra. 

In futuro, le nuove tecnologie energetiche rinnovabili contribuiranno a ridurre le emissioni legate non solo alla produzione di energia, ma anche all’attività estrattiva dei metalli stessi.

Inoltre, l’uso energetico del ciclo di vita dei metalli può essere ridotto attraverso tecniche BAT (acronimo di Best Available Techniques) e altre misure che aumentano, per quanto possibile, l’efficienza energetica e migliorano notevolmente le prestazioni. 

Detto questo, però, prima di raggiungere livelli di efficienza elevati si dovrà far fronte a una crescita della quantità complessiva di energia utilizzata per la produzione di metalli, dato l’attuale aumento della domanda per la maggior parte di questi ultimi.

3. Fonti non metalliche

Una parte significativa delle emissioni di metalli nell’ambiente non proviene direttamente dalle attività estrattive o di lavorazione dei metalli stessi, bensì da fonti non metalliche come i combustibili fossili e i fertilizzanti fosfatici.

In effetti, in molti casi, e specialmente nell’ambito dell’agricoltura, l’uso di fertilizzanti fosfatici può contribuire in modo rilevante all’introduzione di metalli nell’ambiente. Questi metalli possono accumularsi nel suolo a causa di pratiche agricole e sistemi di gestione non efficienti, determinando elevate concentrazioni.

Pertanto, una gestione sostenibile dei metalli non dovrebbe includere queste fonti, ma evitarle.

4. La necessità di un destinatario finale

Per alcuni metalli, una domanda ridotta porta a un eccesso di offerta a causa del loro collegamento chimico/geologico a metalli portatori di valore o altri materiali. 

L’eccesso di offerta si verifica anche per i metalli con un precedente alto livello di utilizzo, dove vecchie scorte che entrano nella fase di rifiuti diventano una fonte potenziale, ma non più desiderata, di materiale secondario. 

Tuttavia, anche per i metalli con una domanda in crescita, la termodinamica impone che i cicli non possano mai essere completamente chiusi. 

Questi flussi finali di rifiuti devono essere immobilizzati per evitare che vengano emessi nell’ambiente.

Infine, una gestione sostenibile dei metalli non dovrebbe essere definita in compartimenti stagni; ci sono molte connessioni con altre aree di utilizzo delle risorse, come acqua, produzione alimentare ed energia, che devono essere prese in considerazione. 

Progettare una gestione sostenibile dei metalli, utilizzando i metalli per promuovere lo sviluppo sostenibile evitando impatti ambientali e effetti collaterali, è una sfida entusiasmante per la società.

Il ruolo del riciclo

Il riciclo è un’opzione che può mitigare tre su quattro delle aree su elencate, ed è particolarmente rilevante per i metalli, che possono essere riciclati quasi all’infinito, con poche perdite nelle loro proprietà tecniche indipendentemente da quante volte vengono riciclati.

Il riciclo, quindi: 

• riduce la necessità di produzione primaria, con tutti gli impatti correlati di estrazione e raffinazione;
• rallenta la necessità di sfruttare minerali a basso tenore. 

La produzione secondaria, compresa la raccolta e il trasporto, è molto meno intensiva dal punto di vista energetico, e può pertanto ridurre significativamente i requisiti energetici. 

Tuttavia, la produzione primaria può essere ridotta in modo sostanziale solo quando la produzione secondaria si avvicina alla domanda.

Ad oggi, i tassi di riciclaggio dei metalli sono di gran lunga inferiori al potenziale di riutilizzo. Meno di un terzo dei 60 studiati ha un tasso di riciclaggio superiore al 50%. 

Uso efficiente delle risorse

La strategia europea della The European innovation partnership (EIP) on raw materials prevede, tra le varie azioni da intraprendere, anche la promozione dell’uso efficiente delle risorse. 

Per quanto concerne i metalli, è possibile il recupero di:

• terre rare da catalizzatori, batterie e magneti permanenti;
• nickel, cadmio, zinco e manganese da batterie esauste per dispositivi mobili;
• titanio da ceneri, cobalto e manganese da catalizzatori industriali esausti;
• metalli da rifiuti elettrici ed elettronici (RAEE);
• piombo, plastica, silice micronizzata e energia da batterie al piombo acido esauste.

Per effettuare questo recupero è necessario investire in nuove e più efficienti tecnologie per il recupero dei metalli.

Conclusioni

Il mercato dei metalli, quindi anche dei metalli preziosi, ha un enorme impatto ambientale, che necessita di essere ridotto in maniera considerevole. 

Nel nostro piccolo, e specialmente per quanto concerne i processi di lavorazione dei metalli preziosi, stiamo operando per implementare tecnologie più sostenibili. 

Per approfondire, invitiamo a leggere l’articolo Tecnologie sostenibili nella galvanica degli accessori metallici.