Le cosiddette terre rare (neodimio, samario, cerio ed altri elementi) sono di fondamentale importanza per la costruzione di numerosi dispositivi necessari per realizzare la transizione energetica. Purtroppo – a causa della politica poco lungimirante seguita nei decenni scorsi – i Paesi occidentali non si sono preoccupati di dotarsi di adeguate fonti di fornitura e di efficienti sistemi di lavorazione delle terre rare. Per lungo tempo abbiamo preferito ricorrere alle importazioni cinesi, fino a che ci siamo resi conto che la dipendenza dalla Cina poteva esporre i nostri Paesi a gravi rischi di natura geopolitica.

Il sostanziale blocco delle forniture di gas naturale russo avvenuto 2 anni fa è stata la molla che ha fatto scattare l’allarme. Attualmente è iniziata una corsa affannosa per recuperare il tempo perduto, ma ci vorranno anni prima di raggiungere risultati apprezzabili. In tale contesto anche lo sviluppo di efficaci programmi di riciclo dei materiali strategici può servire ad alleviare la nostra dipendenza dalle forniture cinesi.

Oggi voglio illustrarvi una iniziativa molto promettente che si è distinta per la sua capacità di estrarre il neodimio dai magneti rottamati (possono provenire da hard-disk magnetici, altoparlanti, auto elettriche, turbine eoliche e da una infinità di altri dispositivi). I metodi di recupero tradizionali – basati su processi chimici in fase liquida – sono complicati, inquinanti e richiedono l’utilizzo di grandi quantità di energia. Anche la separazione meccanica dei magneti non è affatto semplice perché i composti a base di neodimio sono molto fragili e se sono sottoposti a forte stress meccanico si frantumano facilmente. Le schegge che si formano si attaccano alle componenti di ferro presenti nel materiale che si sta trattando e non possono essere separate per via fisica.

L’idea utilizzata da HiProMag per riciclare i magneti contenenti neodimio (costituiti da un composto di neodimio, ferro e boro che viene generalmente indicato come Nd-Fe-B) è tanto semplice quanto geniale: il materiale da trattare viene manipolato da un robot che – grazie ad un misuratore di campo magnetico – individua la zona dove è allocato il magnete. Il robot separa meccanicamente la parte che alloggia il magnete dal resto del materiale (fili elettrici, involucri di plastica, ecc.). Il magnete viene grossolanamente frantumato e viene successivamente esposto ad un flusso di idrogeno a temperatura ambiente.

Il magnete reagisce con l’idrogeno dissolvendosi sotto forma di una polvere sottile di Nd-Fe-B idrogenato che – proprio a causa della presenza dell’idrogeno – perde le sue proprietà magnetiche. Questo evita che la polvere rimanga attaccata alle parti di ferro eventualmente presenti nel materiale da riciclare.

La polvere viene portata via dal flusso di idrogeno e viene successivamente raccolta tramite un separatore meccanico. Ciò che si ottiene può essere utilizzato – senza particolari ulteriori trattamenti – per sinterizzare nuovi magneti.

Chi fosse interessato a conoscere maggiori dettagli sul processo di riciclo potrà trovare qui il link al brevetto che lo protegge.

Senza dilungarmi troppo sui dettagli tecnici, vorrei sottolineare come la giusta combinazione di processi fisici e chimici riesca a recuperare il neodimio con una elevata selettività ed un ridottissimo consumo energetico.

Poiché la quantità di materiali magnetici destinati al riciclo è destinata a crescere nel tempo, l’adozione su larga scala di metodi simili a quelli sviluppati da HiProMag può ridurre progressivamente il ricorso al neodimio proveniente da minerali con grandi benefici geopolitici, ambientali ed energetici.