Gli anelli delle catene del valore dei minerali e dei metalli cruciali
Principali insegnamenti
- I volumi delle materie prime richieste per sostenere la transizione verso una maggiore sicurezza climatica ed energetica sono sempre più ampi.
- Alluminio, cobalto, rame, iridio, litio, nichel, platino, elementi di terre rare, stagno, nichel, argento e zinco sono alcuni dei materiali essenziali necessari per le tecnologie utilizzate nella transizione.
- Questo post vuole essere una presentazione per i non addetti ai lavori interessati a comprendere meglio gli anelli delle catene del valore di queste materie prime.
Le aziende minerarie impegnate nell'estrazione di metalli e minerali cruciali avranno un ruolo fondamentale nel sostenere la transizione energetica, come discusso nella prima parte della nostra serie di post disponibile qui. Affinché le tecnologie energetiche pulite crescano con il ritmo e la portata necessari per raggiungere gli obiettivi climatici globali, la velocità di reperimento ed estrazione dei minerali cruciali sarà fondamentale. Il WisdomTree Energy Transition Metals and Rare Earths Miners UCITS ETF (RARE) consente agli investitori di accedere alle società pure-play che producono i metalli più importanti per il tema della transizione energetica.
Sottosettore | Upstream | Midstream | Industria | |||
Categoria di metalli | Estrazione | Raffinazione | Fusione | Conversione | Prodotti chimici | |
Alluminio | ||||||
Cobalto | ||||||
Rame | ||||||
Iridio | ||||||
Litio | ||||||
Nichel | ||||||
Platino | ||||||
ETR | ||||||
Argento | ||||||
Stagno | ||||||
Zinco |
Fonte: Wood Mackenzie, al 31 marzo 2024
La catena del valore dei metalli per la transizione energetica (ETMVC) comprende l'esplorazione e la lavorazione dei metalli, inclusi gli elementi di terre rare (ETR), utilizzati nelle tecnologie associate alla transizione energetica, come i veicoli elettrici (EV), la trasmissione, la ricarica, l'immagazzinamento di energia, il solare, l'eolico e l'idrogeno. Le società che appartengono all'ETMVC vengono identificate e suddivise in 11 categorie di metalli (alluminio, cobalto, rame, iridio, litio, nichel, platino, argento, stagno, zinco ed ETR), e 6 sottosettori (prodotti chimici, conversioni, industria, estrazione, raffinazione e fusione). L'ETMVC include aziende che attraversano diverse fasi, dall'estrazione mineraria upstream ai vari processi di trasformazione midstream, fino ai prodotti finali utilizzati negli impianti di energia rinnovabile, nei veicoli elettrici e in altre funzioni dell'economia a basse emissioni di carbonio. Nel caso del nichel, i prodotti sono così vari che è meglio descriverla come un'industria a sé stante.
Questo post costituisce una presentazione per gli investitori che desiderano comprendere meglio il processo sottostante all'interno dell'ETMVC per le aziende che forniscono materie prime fondamentali per la transizione energetica.
Quali sono i principali sottosettori?
Alluminio
- Estrazione: il minerale di bauxite è la principale fonte di alluminio. Australia, Cina e Guinea sono i maggiori produttori di bauxite.
- Raffinazione: la bauxite viene raffinata per ottenere l'allumina (ossido di alluminio) attraverso il processo Bayer. Il calore, la pressione e l'idrossido di sodio vengono utilizzati per separare l'ossido di alluminio dalle impurità e i minerali ferrosi.
- Fusione: l'allumina (ossido di alluminio) è il materiale di partenza utilizzato per la fusione dell'alluminio attraverso il processo Hall-Héroult.
Cobalto
- Estrazione: l'estrazione del cobalto coinvolge una combinazione di grandi aziende minerarie industriali e piccole società indipendenti o artigianali. La Repubblica Democratica del Congo (RDC) ha generato circa il 70% della fornitura mineraria di cobalto del 20231.
- Raffinazione: la pirometallurgia è un processo di raffinazione mediante il quale al minerale si applicano alte temperature, provocandone la fusione e inducendo la separazione del cobalto.
- Prodotti chimici: il minerale di cobalto viene trattato con sostanze chimiche per estrarre il cobalto elementare. Il processo, noto come idrometallurgia, dissolve il minerale e separa il cobalto.
Rame
- Estrazione: la maggior parte dell'estrazione del rame avviene a cielo aperto (basso costo, efficiente, scalabile), anche se l'estrazione sotterranea (costosa e tecnicamente impegnativa) è comunque intrapresa da alcune società. Il minerale di rame viene estratto sotto forma di solfuri e ossidi; i tipi di composti di rame determinano il processo di raffinazione e fusione. Il Cile è il maggior produttore di rame al mondo, ma anche Perù e RDC sono fornitori importanti.
- Fusione: la fusione e la raffinazione si applicano principalmente ai minerali di solfuro di rame; dopo l'estrazione e l'arricchimento, la fusione rappresenta la fase successiva della catena del valore del rame. La fusione del rame comporta l'applicazione di calore e riducenti chimici per estrarre rame puro. I minerali di ossido di rame non vengono fusi.
- Raffinazione: dopo la fusione, il minerale di rame viene raffinato. La raffinazione elettrolitica rappresenta il metodo più comune, che prevede l'utilizzo di elettricità per separare il rame dalle impurità presenti in una soluzione. Per produrre un minerale di rame più puro viene inoltre utilizzata la raffinazione pirometallurgica. I minerali di ossido di rame non vengono fusi. Essi vengono invece lavorati attraverso l'idrometallurgia (lisciviazione, estrazione con solvente, elettroestrazione) e vengono raffinati utilizzando l'elettroestrazione per produrre un catodo di rame puro al 99,9%.
Iridio
- Estrazione: l'iridio è spesso un sottoprodotto dell'attività mineraria legata a rame e nichel, per cui la sua estrazione rispecchia quella di tali metalli attraverso una combinazione di miniere a cielo aperto e sotterranee. Nel mercato globale, il Sudafrica è il principale produttore di iridio.
Litio
- Estrazione: il minerale di litio prevede l'estrazione tramite miniere di roccia dura (costi più elevati, più energia, più fonti), da minerali come lo spodumene, la petalite e la lepidolite. Il litio può inoltre essere estratto da fonti di salamoia (costo inferiore, processo lento, recupero inferiore), come i pozzi geotermici, i laghi salati o i giacimenti di idrocarburi. Gran parte dell'offerta mondiale di litio proviene da Australia, Cina e Cile.
- Conversione: il processo di conversione del litio lo trasforma da una forma chimica a un'altra, di solito per renderlo più adatto a varie applicazioni. I prodotti chimici finali sono solitamente l'idrossido di litio o il carbonato di litio.
Nichel
- Industria: per quanto riguarda il nichel, la produzione non si limita al concentrato. Esiste il concentrato di nichel e altri prodotti come il nichel pig iron (NPI), il ferro-nichel (FeNi) e la lisciviazione acida ad alta pressione (HPAL). Il nichel è raggruppato all’interno di un’industria che tiene conto di tutti i diversi prodotti. L'Indonesia è il maggior fornitore di nichel al mondo.
Platino
- Estrazione: la maggior parte dell'estrazione del platino avviene nel sottosuolo ed è spesso associata all'estrazione di nichel. L'estrazione in superficie è possibile, ma meno comune. Gran parte del platino mondiale viene prodotto in Sudafrica.
Elementi di terre rare (ETR)
- Estrazione: il reperimento degli ETR comporta l'estrazione di minerali degli ETR, che contengono una combinazione di metalli. Poiché gli ETR sono abbondanti nella crosta terrestre, la rimozione del soprassuolo, i bacini di lisciviazione o la realizzazione di fori per pompare sostanze chimiche permettono di liberare i minerali. La Cina è il principale produttore di diversi minerali e concentrati di ETR.
- Raffinazione: l'85% della capacità globale legata agli ETR si trova in Cina2. La raffinazione comporta varie applicazioni di calore e sostanze chimiche per separare gli ETR dagli altri elementi contenuti nei minerali.
Argento
- Estrazione: l'argento viene estratto da vari minerali, tra cui rame, nichel, oro e piombo. A seconda della profondità e del tipo di minerale, l'estrazione dell'argento avviene attraverso metodi a cielo aperto o sotterranei. Il maggior produttore è il Messico, insieme al Perù.
- Raffinazione: la raffinazione del minerale d'argento comporta la purificazione e la conversione nel prodotto finale (lingotti, monete, polvere) attraverso una serie di tecniche che includono l'elettrolisi, la raffinazione a fuoco o la precipitazione chimica.
Stagno
- Estrazione: i due principali metodi per estrarre lo stagno sono l'estrazione in superficie da minerali rocciosi, come la cassiterite, e l'estrazione da salamoia. La Cina è di gran lunga il maggior produttore di stagno.
- Fusione: per separare e concentrare i minerali di stagno si utilizzano metodi fisici e chimici, come la frantumazione, la macinazione, la flottazione e la lisciviazione.
Zinco
- Estrazione: per estrarre lo zinco si utilizzano metodi di estrazione a cielo aperto o sotterranei, a seconda della profondità e del tipo di minerale. La Cina è il primo Paese per l'estrazione di zinco al mondo, ma anche l'Australia e il Perù svolgono importanti attività di estrazione upstream.
- Fusione: i processi pirometallurgici utilizzano calore e riducenti per separare lo zinco da altri elementi. Anche il processo elettrolitico, che sfrutta l'elettricità e una soluzione, è in grado di purificare lo zinco prima che il metallo venga fuso in lingotti o fogli.
Un forte sostegno politico, insieme a maggiori investimenti, sta velocizzando il passaggio all'energia pulita, per poter raggiungere emissioni nette zero entro il 2050. Le tecnologie legate all'energia pulita si stanno evolvendo rapidamente e ci aspettiamo che l'ETMVC si adatti di pari passo. Il WisdomTree Energy Transition Metals and Rare Earths Miners UCITS ETF (RARE) mira a cogliere l'opportunità offerta dalla natura in evoluzione delle tecnologie per la transizione energetica e dal loro impatto sulle società minerarie globali. Al momento, quasi il 60% della ponderazione del portafoglio è allocato a società con un'esposizione dei ricavi superiore al 75% al tema dei metalli e delle terre rare per la transizione energetica, evidenziando una forte esposizione alle aziende pure play.
Fonti
1 Fonte: Wood Mackenzie, Global cobalt strategic planning outlook Q1 2024.
2 Fonte: Wood Mackenzie, Global rare earth element planning outlook Q1 2024.