Migliorare i flussi per riciclare di più. Dove si perdono le materie prime critiche

Per ottimizzare un processo lo si analizza, lo si mette sotto una lente per vedere nel dettaglio le fasi meno efficienti, per capire le ragioni dei rendimenti non ottimali e cercare di correggere gli errori. Oggi in Europa acquistiamo tantissime apparecchiature elettriche ed elettroniche (AEEE) che contengono grandi quantità e varietà di materiali preziosi, come le cosiddette materie prime critiche (MPC): preziosi dal punto di vista degli impatti ambientali legati all’estrazione trasporto e lavorazione; dal punto di vista dei costi sul mercato (costi legati spesso a complesse condizioni geopolitiche e alla concentrazione dell’estrazione in pochi paesi); preziosi dal punto di vista dei bisogni dell’industria europea, anche quella legata alla decarbonizzazione.

Questo che appare un quadro positivo – un continente che non possiede nel proprio sottosuolo le materie prime di cui ha bisogno ma può trovarle nei beni di consumo sul mercato – lo è solo a livello potenziale: perché l’Europa non è in grado – non ancora – di fare tesoro di tutte le apparecchiature elettriche ed elettroniche (AEEE) in circolazione, quando queste saranno diventati rifiuti. Cosa c’è che non funziona?

Sappiamo che la “miniera urbana” europea solo in minima parte è una miniera già disponibile. Grazie al progetto europeo FutuRaM, finanziato nell’ambito del programma Horizon Europe, oggi appare più chiaro che abbiamo a che fare con un potenziale disperso in milioni di prodotti, componenti e flussi. Per trasformarlo in approvvigionamento secondario affettivo servono tecnologie, certo. Ma prima ancora è necessario intercettare questo potenziale, servono tracciabilità, qualità dei flussi, capacità di sapere dove si trovano le materie prime critiche prima che vadano perse. E qualità dei dati.

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Il cuore del problema sta nelle perdite

Nel 2022, nell’area EU27+4 – Unione Europea, Islanda, Norvegia, Svizzera e Regno Unito – dalle apparecchiature elettriche ed elettroniche sono stati generati 10,7 milioni di tonnellate di rifiuti (RAEE), pari a circa 20 kg per abitante. Non sono pochi. Al loro interno erano incorporate circa 1 milione di tonnellate di materie prime critiche: rame nei cavi, alluminio negli involucri, terre rare nei magneti e nelle polveri fluorescenti, metalli del gruppo del platino nelle schede elettroniche.

A qui inizia l’entropia. Solo la metà o poco più – solo 5,7 milioni di tonnellate di RAEE, il 54% – sono stati raccolti e trattati in modo conforme, cioè in modo da abilitare il recupero del valore (industriale, ambientale, economico) che contengono. Su 1 milione circa di tonnellate di materie prime critiche presenti nei RAEE, solo 0,4 milioni diventano materia prima teoricamente disponibile per il recupero; 0,5 milioni si perdono già nella raccolta e 0,1 milioni durante il recupero. La perdita più grande, quindi, avviene prima dell’impianto di trattamento e riciclo.

Da questi flussi sono state rese disponibili per il recupero circa 0,4 milioni di tonnellate di quelle preziose materie prime. Se avessimo avuto a che fare con una collana di perle cui dover cambiare il filo rotto, ne avremmo perse più della metà. Una situazione difficilmente accettabile alla luce del grande fabbisogno europeo. La distanza tra questi numeri è il cuore del problema, un problema che si spalma lungo tutte le fasi della filiera del riciclo.

I limiti del riciclo sono limiti di filiera

Come sa bene chi legge EconomiaCircolare.com e i dati (bassissimi) sulla raccolta dei rifiuti elettrici ed elettronici, le perdite iniziano molto prima del processo di riciclo. Ma neanche una raccolta insufficiente basta a spiegare la dimensione degli sprechi. Alziamo allora sguardo per osservare tutta la filiera.

I passaggi critici, come mostrano le analisi del progetto FutuRaM, sono almeno quattro:

– la raccolta, dove i RAEE possono non essere intercettati;

– i flussi non conformi, dove i rifiuti vengono mescolati, esportati o non documentati;

– il pretrattamento, dove smontaggio e separazione possono non riuscire a isolare i componenti ricchi di materiali critici;

– il riciclo, dove alcune materie, soprattutto se presenti in piccole quantità o molto disperse, non vengono recuperate.

materie prime critiche RAEE futuram — Fonte: progetto FutuRaM

La raccolta che manca

Il primo punto dove si osserva una parte rilevantissima dello spreco di cui stiamo raccontando è la raccolta. Nel 2022, secondo FutuRaM, circa 0,5 milioni di tonnellate di materie prime critiche presente nei RAEE sono andate perse in questa fase: 257 kt (migliaia di tonnellate) di alluminio, 187 kt di rame, 10 kt di silicio, 2 kt di tungsteno, 4 tonnellate di palladio e circa 9 kt di altri materiali, incluse terre rare. È il dato che sposta il fuoco della discussione: senza intercettazione dei flussi non c’è recupero possibile, per quanto avanzata sia la tecnologia a valle.

La ragione, come abbiamo accennato, è che quasi metà dei RAEE generati sfugge alla gestione conforme. Dei 10,7 milioni di tonnellate prodotti nel 2022, 5 milioni — il 46% — non sono stati raccolti o trattati correttamente. Di questi:

3,3 milioni di tonnellate finiscono in forme di recupero non conforme, spesso mescolate con rifiuti metallici o plastici;
0,7 milioni di tonnellate sono smaltiti con il rifiuto indifferenziato e avviati a discarica o incenerimento;
0,4 milioni sono esportati per riuso;
0,6 milioni di tonnellate scompaiono dai radar, restano non documentati, probabilmente esportati illegalmente o trattati in canali informali.

Un mix che impoverisce

Il secondo punto cruciale in cui l’economia UE viene privata dei suoi preziosi RAEE e quindi di materiali importanti per il nostro futuro sta nella perdita di qualità nei flussi di rifiuti. Quando i RAEE vengono mescolati con altri rifiuti, il sistema può solo riuscire a recuperare alcune frazioni più semplici — ad esempio ferro, acciaio, talvolta rame o alluminio — mentre non avremo speranze di poter accedere ai materiali contenuti in componenti complessi, magari in quantità piccolissime. Sbaglieremmo infatti se pensassimo che la “miniera urbana” di cui tanto si parla possa essere ridotta esclusivamente ad una questione di quantità: conta anche, e tanto, la qualità del flusso che arriva agli impianti.

Pretrattamento e informazione

Il terzo anello debole del processo è il pretrattamento: smontaggio, pulizia, triturazione, separazione. I RAEE sono prodotti complessi, fatti di materiali diversi collegati tra loro a livello di assemblaggio o anche a livello chimico. Dopo lo smontaggio selettivo, i prodotti o i componenti vengono spesso triturati e separati, ma il processo riesce solo in parte: alcuni materiali restano uniti o mescolati ad altri, e questo condiziona la possibilità di recuperarli.

Per questo (come raccontiamo qui) non basta sapere che una materia prima critica è presente in un rifiuto: bisogna sapere in quale componente si trova e se (e come) quel componente può essere separato al resto. Palladio, terre rare, tungsteno o neodimio non sono distribuiti in modo uniforme nei RAEE. Possono concentrarsi in schede elettroniche, hard disk, magneti permanenti, display, cavi, compressori o celle fotovoltaiche. Se questi componenti non vengono identificati e separati, il materiale critico resta invisibile dentro il flusso.

Il riciclo

E arriviamo al riciclo, anch’esso protagonista della perdita di materiali che entrano nel suo processo. Anche quando i RAEE entrano nei canali adatti, infatti, non tutte le materie prime vengono recuperate. Nel 2022, nonostante raccolta e trattamento corretti, circa 0,1 milioni di tonnellate di materie prime critiche non sono state recuperate. La perdita riguarda soprattutto terre rare come neodimio, disprosio, ittrio ed europio, materiali essenziali per magneti, polveri fluorescenti ed elettronica.

Le ragioni sono tecniche ed economiche. Alcune materie prime critiche sono presenti in quantità molto piccole, disperse in molti prodotti o incorporate in componenti difficili da trattare. Antimonio, stronzio e ittrio, ad esempio, risultano quasi interamente non recuperati nella gestione 2022; il palladio mostra ad esempio un recupero basso, con appena 2 tonnellate teoricamente disponibili su 9 tonnellate presenti. Senza tecnologie e politiche dedicate, molte di queste materie continueranno a perdersi anche in futuro.

È la differenza decisiva tra “recupero” e “recuperabilità”. Il recupero indica ciò che effettivamente avviene nel processo: misura quello che resta poi disponibile ai fini produttivi. La recuperabilità indica invece se una materia prima critica può (potenziale) essere recuperata, tenendo conto di fattori tecnici, economici, ambientali e legali. Una materia può essere presente in un rifiuto, ma non essere realisticamente recuperabile se è troppo dispersa in altri materiali, se manca una tecnologia matura recupero, se il flusso è di bassa qualità o se non esistono condizioni economiche che ne rendono profittevole il recupero.

Il ruolo cruciale dei dati

Se dunque l’aspetto tecnico, come noto, è importantissimo, altrettanto importante è quello delle informazioni: anche i dati – la limitata disponibilità di dati – è parte del problema. Se non si conoscono composizione, componenti, qualità e destino dei flussi, è difficile stimare quali materiali si perdono, dove e dove convenga intervenire. Anche questo è il ruolo del progetto FutuRaM, i cui risultati hanno appunto evidenziato le difficoltà dovute alla disponibilità insufficiente e alla scarsa granularità dei dati: mancano informazioni su alcuni gruppi di prodotto, su alcuni livelli della gerarchia prodotto-componente-materiale-elemento, o su specifiche componenti. Per valutare il tantalio in un laptop, ad esempio, e poi riciclarlo, non basta sapere che in un prodotto c’è una scheda elettronica: bisogna sapere se ci sono condensatori al tantalio.

Il tema, come spesso accade, riguarda anche la misurazione, è quindi anche statistico. L’analisi dei flussi materiali, su cui il progetto europeo appunta l’attenzione, serve a stimare non solo la quantità di materie prime seconde disponibili, ma anche la loro collocazione, qualità e accessibilità. Per le materie prime critiche, dove l’approvvigionamento primario può essere limitato da vincoli geopolitici, economici e ambientali, monitorare stock e flussi lungo tutto il ciclo di vita — estrazione, produzione, uso, fine vita e recupero — diventa essenziale per decisioni pubbliche non distorte, che non siano vittima di miopia o strabismo.

Come ridurre i bug nel sistema delle materie prime seconde critiche

Da qui la proposta di migliorare anche i codici statistici. Tra le raccomandazioni del progetto europeo troviamo anche quella di “adeguare i codici PRODCOM (la rilevazione annuale della produzione industriale armonizzata a livello europeo, ndr) e dell’elenco UE dei rifiuti per migliorare la raccolta dei dati relativi alle materie prime secondarie”. Si tratterebbe di aggiungere 30 nuovi codici nella classificazione PRODCOM e di 43 nell’elenco UE dei rifiuti. Servirebbero a “prendere in considerazione in particolare i componenti che possono essere smontati durante la gestione dei rifiuti e che presentano un elevato potenziale di recupero di materie prime critiche e sono menzionati nell’articolo 26 del Critical Raw Materials Act (Regolamento (UE) 2024/1252), quali i circuiti stampati di scarto, i magneti permanenti contenenti elementi delle terre rare, la massa nera e le batterie che possono essere preparate per il riutilizzo”.

Ma le soluzioni indicate nell’ambito del progetto FutuRaM interessano ovviamente tutte le fasi lungo le quali sono state osservate perdite rilevanti. Eccole:

– La prima non poteva non essere che aumentare la raccolta conforme: più RAEE nei canali ufficiali significa più materiali potenzialmente recuperabili;

– La seconda è migliorare la separazione alla fonte e la qualità dei flussi, evitando che le apparecchiature elettroniche finiscano mescolate in rifiuti metallici, plastici o nei rifiuti misti;

– La terza è identificare e separare i componenti ricchi di materie prime critiche prima che vengano triturati o dispersi;

– La quarta soluzione riguarda la fase a monte della filiera e il design dei prodotti: apparecchiature più facili da smontare, riparare e separare consentono di recuperare meglio i componenti strategici;

– La quinta riguarda i dati, affinché progressivamente si possa disporre di dati armonizzati, granulari e confrontabili, raccolti secondo classificazioni comuni e liste standardizzate di prodotti/componenti. Digital Product Passport, Battery Passport, report di composizione, Bill of Materials e classificazioni armonizzate possono rendere più visibile ciò che oggi si perde nella complessità dei flussi;

– La sesta proposta riguarda gli impianti e le politiche industriali: servono capacità europee di recupero, tecnologie più selettive, incentivi economici e una pianificazione capace di collegare raccolta, trattamento e domanda industriale di materie prime seconde.