La Svizzera dipende dalla Cina per le materie prime essenziali, nonostante il Paese disponga di riserve nascoste.

Terre rare, litio, rame: l'Europa dipende dalle importazioni di tutte queste materie prime, spesso dalla Cina. Questa settimana, Pechino ha annunciato nuovi controlli sulle esportazioni di terre rare, definiti dagli esperti "i più severi mai introdotti". Ma ora i ricercatori stanno dimostrando che molte di queste materie prime essenziali si nascondono anche nel sottosuolo svizzero.

Secondo lo studio "Materie prime critiche in Svizzera", qui si trovano rame, manganese e alcuni elementi delle terre rare. È presente anche il litio, considerato una materia prima fondamentale per l'accumulo mobile di energia.

Il geologo dell'ETH Stefan Heuberger e il suo team hanno redatto lo studio per l'Ufficio federale di topografia (Swisstopo). Si basano su una banca dati di materie prime che raccoglie informazioni geochimiche che coprono un arco temporale di tre secoli: tesi di laurea e dottorato, analisi mineralogiche di perforazioni, esplorazioni di miniere di ferro e ricerca di uranio. La qualità dei dati varia di conseguenza. "Ci sono grandi lacune perché le materie prime considerate oggi critiche non sono mai state ricercate in modo strutturato a livello svizzero", afferma Heuberger.

Ad esempio, chiunque guardi la mappa che mostra i 57 giacimenti di cobalto o nichel vede solo lo stato attuale delle conoscenze. Mancano dati corrispondenti in molte altre località, e anche lì potrebbero esserci arricchimenti. "Si può vedere che i giacimenti noti sono strettamente legati a rocce specifiche", spiega il geologo.

Entrambi i metalli sono stati rinvenuti con sorprendente frequenza nel Vallese, principalmente negli gneiss del basamento cristallino, che oggi formano un'importante unità geologica delle Alpi nota come Penninica. "Chiunque voglia cercare specificamente cobalto o nichel, partirà quindi dalla Penninica."

Heuberger afferma che lo studio dovrebbe essere inteso come una prima panoramica, come un'indicazione di dove siano necessarie ulteriori esplorazioni. Infatti, in base alle conoscenze attuali, nessuno dei giacimenti noti merita di essere esplorato. Ciò non dipende solo dal contenuto degli elementi ricercati nella roccia.

Anche se le materie prime sono concentrate ma la quantità totale è ridotta, una miniera potrebbe comunque essere non redditizia. Anche la posizione delle materie prime gioca un ruolo importante: se si trovano in superficie e possibilmente vicino a strade o ferrovie, l'attività estrattiva è più redditizia rispetto a quando le materie prime si trovano in terreni inaccessibili e in profondità nella roccia dura.

Per identificare i siti più promettenti, sono necessarie maggiori informazioni. Sono possibili tre metodi chiave, spiega il geologo dell'ETH. In primo luogo, raccogliere numerosi campioni di roccia, staccandone frammenti grandi quanto un pugno con un martello ed esaminandoli attentamente in laboratorio per valutarne la distribuzione elementare. In secondo luogo, analizzare i sedimenti nei fiumi allo stesso modo. "Tracciando i valori misurati su una mappa, ci si avvicina sempre di più al giacimento cercato", afferma Heuberger.

Terzo: il telerilevamento. Le strutture geologiche sono spesso più facili da vedere nelle immagini aeree e satellitari che da terra. Speciali telecamere vengono utilizzate per eseguire analisi spettrali e mappare la firma chimica della superficie. Questa firma chimica è influenzata dall'erosione della roccia sottostante. I giacimenti minerari, per così dire, si autoincidono, lasciando un caratteristico segnale chimico in superficie.

L'intelligenza artificiale potrebbe aiutare a rilevare tracce di giacimenti minerari nei dati. "Queste tecnologie, a differenza delle trivellazioni, non sono invasive e rappresentano un importante argomento di ricerca in tutto il mondo", afferma Heuberger.

Tuttavia, la strada per arrivare all'estrazione mineraria sarebbe ancora lunga, non da ultimo a causa della mentalità. "Siamo cresciuti con l'idea che la Svizzera non abbia materie prime", critica il geologo. "Dobbiamo prima togliercelo dalla testa". L'Austria, con una geologia simile, ha un'attività mineraria. Il più grande produttore europeo di tungsteno, ad esempio, si trova a Mittersill.

Robert Moritz, esperto di materie prime presso l'Università di Ginevra, è scettico sul fatto che la situazione in Svizzera cambierà. "Penso che qui si tenda a dare per scontato che ci siano sufficienti giacimenti altrove in Europa e che la ricerca qui non valga la pena". Inoltre, una ricerca sistematica richiede l'intervento di aziende straniere, poiché non ci sono abbastanza geologi da parte del governo. Un altro ostacolo: la mancanza di una regolamentazione centralizzata per l'attività mineraria. "Le leggi minerarie sono diverse in ogni cantone", afferma. Questo rende molto costoso per le aziende straniere avviare qualsiasi attività a livello amministrativo.

La chiave sarebbe trovare una maggioranza tra la popolazione. Ciò è difficile, come dimostrato dal voto negativo per un progetto aurifero nella Surselva nel 2012. La tutela del paesaggio e il turismo sono molto importanti nel Paese. Moritz ritiene quindi che l'estrazione mineraria a cielo aperto su larga scala sia quasi impossibile. Tuttavia, l'estrazione sotterranea è concepibile. "Il Vallese e il Ticino hanno molta esperienza nella costruzione di gallerie e, se si aggiunge l'esempio di Mittersill, si può certamente ottenere il sostegno della popolazione", afferma. Ancor di più se ciò porta entrate alla regione.

Nuovi metodi di estrazione potrebbero in qualche modo alleviare il problema dell'accettazione. In particolare, si tratta di centrali geotermiche che pompano acqua da grandi profondità, "estraggono" il calore e poi la respingono verso il basso. In alcuni luoghi, l'acqua bollente ed estremamente salata delle profondità contiene quantità significative di litio. Esperimenti di laboratorio sono già riusciti a estrarre questo "oro bianco".

Germania e Francia stanno conducendo intense ricerche sulla futura estrazione di litio in quantità di diverse tonnellate rilevanti per l'industria. Il bacino del Reno superiore è di particolare interesse a questo proposito. Non lontano dal Lago di Costanza, anche due pozzi in Svizzera mostrano elevate concentrazioni di litio. L'estrazione non è ancora pianificata. La situazione potrebbe cambiare a seconda dell'evoluzione tecnologica all'estero.

Oltre ai giacimenti geologici di materie prime, i paesi europei dispongono anche di rifiuti prodotti dall'uomo. Quanto meglio vengono trattati questi rifiuti, tanto minore sarà l'attività estrattiva necessaria per soddisfare la domanda.

Tuttavia, il tasso di recupero delle terre rare nell'UE è inferiore al 3% e la Svizzera è ancora all'inizio di questo processo. Ciò è dovuto in parte ai costi, afferma Victor Mougel, professore presso il Laboratorio di Chimica Inorganica del Politecnico Federale di Zurigo. "Questi metalli vengono forniti principalmente dalla Cina, e a prezzi relativamente bassi". Il riciclaggio è anche più impegnativo dell'estrazione dal minerale. "Ci sono molti più composti chimici di cui tenere conto, inclusi più contaminanti", afferma Mougel. Le tecnologie per il recupero sono solitamente complesse e inefficienti. Per compiere passi da gigante, è necessaria una ricerca più approfondita.

Mougel e il suo team stanno lavorando su questo aspetto e hanno scoperto un nuovo metodo per separare in modo più efficiente l'europio, una delle terre rare, da miscele complesse. Ad esempio, i ricercatori hanno recuperato l'europio direttamente dalla polvere fluorescente di lampade a risparmio energetico usate.

Da esperimenti di laboratorio di successo a processi industriali funzionanti, potrebbero facilmente passare dagli otto ai dieci anni, afferma il ricercatore dell'ETH. L'Europa ha chiaramente recuperato terreno di recente ed è all'avanguardia nella ricerca sul riciclaggio di materie prime critiche, aggiunge. I paesi esperti nel trattamento dei rifiuti nucleari, in particolare, svolgono un ruolo importante. "L'attuale estrazione di terre rare è stata sviluppata a partire dai processi di arricchimento nella tecnologia nucleare". Questi paesi, in particolare la Francia, hanno buone prospettive di espansione del riciclaggio delle terre rare.

Ma anche la Svizzera è ben posizionata, secondo Mougel. Oltre a una solida ricerca, nota una certa disponibilità da parte delle persone a pagare un po' di più per un prodotto "Swiss-made" o ricavato da rifiuti riciclati, rendendo così il Paese in qualche modo meno dipendente dalle importazioni.