Bassa produzione di rame: perché può ostacolare la transizione energetica

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01L’importanza del rame per le fonti rinnovabili 02Anno 2050: pericolo cortocircuito 03Quali sono le alternative al rame

È proprio il caso di dire che i conti non tornano: se è vero che nel 2050 dovrebbe raddoppiare la produzione di rame, elemento fondamentale per i componenti delle fonti rinnovabili, è altrettanto sicuro che già nel 2035 anche la domanda del cosiddetto “oro rosso” duplicherà.

Queste previsioni elaborate dal rapporto di S&P Global, società di consulenza e analisi nei mercati globali, lanciano l’allarme sugli ostacoli che la transizione energetica dovrà affrontare nei prossimi anni.

01L’importanza del rame per le fonti rinnovabili

Iniziamo a spiegare l’essenzialità del rame per il settore delle rinnovabili: per la realizzazione di una sola turbina eolica da 3 MW ne servono 4,7 tonnellate; un impianto fotovoltaico ne richiede 5,5 tonnellate per ogni MW. Se si passa al settore delle batterie di flusso, al sodio, agli ioni di litio, ne sono previste ingenti quantità.

Se si fa il confronto tra una vettura con motore endotermico e un’auto elettrica, la prima ha in media 20-22 kg di rame, la seconda il doppio. Si arriva addirittura a 80 kg per un furgone elettrico.

02Anno 2050: pericolo cortocircuito

Lo scenario che preoccupa è quello che si delineerà nell’anno 2050, quando si dovrà tagliare l’ambito traguardo della neutralità climatica, obiettivo che richiederà 53 milioni di tonnellate di rame ogni anno (più del doppio della domanda attuale).

Ma in base alle stime di S&P Global, ne mancheranno all’appello quasi 3 milioni di tonnellate, che non potranno essere recuperate se non verranno immediatamente realizzate delle strategie efficaci sul piano del riciclo e dell’estrazione.

Purtroppo la scarsità del rame potrebbe essere avvertita già tra pochi anni: secondo lo scenario più grave delineato da S&P Global, che assume gli stessi livelli di oggi per estrazione e capacità di riciclo, nel 2035 la produzione di rame sarà più bassa della domanda di 9,9 milioni di tonnellate, cioè del 20%.

Questa situazione – avverte il rapportocreerà gravi problemi nella supply chain globale: “le carenze annuali previste metteranno a dura prova le catene di approvvigionamento. Le sfide che ciò pone ricordano la corsa al petrolio del XX secolo, ma potrebbero essere accentuate da una concentrazione geografica ancora maggiore per le risorse di rame e l’industria a valle per la sua raffinazione in prodotti”.

Le conseguenze provocheranno un “cortocircuito” nella transizione energetica perché puntualizzano gli analisti, “La sostituzione e il riciclo non saranno sufficienti a soddisfare la domanda di veicoli elettrici (EV), infrastrutture elettriche e generazione rinnovabile”.

03Quali sono le alternative al rame

Tra le possibili soluzioni che consentano di sostituire il re dei metalli elettrici con altri elementi più accessibili ed economici, c’è l’alluminio che però presenta il problema della conduttività, pari al 60% di quella del rame.

Ecco che a farci sperare sono i ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory (Pnnl), che stanno sperimentando un metodo per aumentare la conduttività dell’alluminio e renderlo più competitivo rispetto al rame, il quale ha un peso specifico considerevole che riduce, per esempio, l’efficienza dei veicoli elettrici.

Al contrario, l’alluminio presenta due vantaggi: ha un prezzo e un peso pari a un terzo di quello del rame.
Al momento si tratta di una serie di simulazioni sulla conduttività dell’alluminio, ipotizzando la sostituzione e riorganizzazione di singoli atomi per modificarne la struttura molecolare. Sembra che questi piccoli cambiamenti garantiscano grandi guadagni nella conduttività totale.

Dopo il modello teorico, arriverà ora la sperimentazione pratica in laboratorio, dove i ricercatori intendono capire quanto è realmente possibile aumentare la conduttività dell’alluminio.

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