«Siamo abituati a inseguire sempre la massima performance. Ma un’economia fondata sul recupero ci impone un cambio di paradigma: non dobbiamo chiederci quanto possiamo ottenere, ma quanto ci serve davvero». Laura Eleonora Depero coordina il Laboratorio di Chimica per le tecnologie dell’Università di Brescia e da sempre si dedica allo studio di nuovi materiali, processi e tecniche di analisi chimico fisica con applicazioni nei settori dell’ambiente, della medicina e dell’ingegneria. In altre parole, la professoressa Depero cerca di capire come fare di più consumando meno: recuperare materiali, ridurre la dipendenza dalle materie prime critiche e sviluppare tecnologie che non inseguano la performance a ogni costo.
Dal 2006 è rappresentante per l’Italia nel Vamas (Versailles Project on Advanced Materials and Standards), un’iniziativa internazionale per la cooperazione tecnico scientifica e la standardizzazione dei materiali avanzati, ed è inserita da anni nella classifica Stanford dei migliori scienziati al mondo.
«Il recupero di materiali difficilmente, e dico "difficilmente" per essere ottimista, può portare a performance comparabili a quelle raggiunte con le materie prime, o, meglio, in alcuni processi di recupero non è possibile o conveniente ottenere esattamente le stesse caratteristiche del materiale vergine - continua la presidente della Commissione Brevetti dell’ateneo cittadino -. Dobbiamo smettere di considerare la massima performance come l’unico parametro con cui giudicare una tecnologia. Se continuiamo a ragionare così, alcune soluzioni vinceranno sempre sulle altre: nel caso delle batterie, per esempio, il litio offre prestazioni che oggi il sodio difficilmente può eguagliare in termini di densità energetica. Ma la domanda dovrebbe essere un’altra…
Quale, nello specifico?
«Abbiamo davvero bisogno, in ogni applicazione, della prestazione massima possibile? Per un’auto utilizzata prevalentemente in città, per esempio, può essere più sensato accettare un’autonomia inferiore se questo permette di utilizzare materiali più abbondanti, ridurre la dipendenza da materie prime critiche e rendere la tecnologia complessivamente più sostenibile. Dobbiamo passare dalla logica del “quanto posso ottenere al massimo?” a quella del “quanto mi serve davvero?”. È un cambio di paradigma non soltanto tecnologico, ma culturale. La Cina sta investendo molto su questa tecnologia e la sta già portando verso la produzione su larga scala. Se continuiamo a misurare l’innovazione solo in termini di performance, rischiamo ancora una volta di restare indietro».
Per chi come voi sviluppa nuovi modelli di recupero dei materiali, insomma, il primo limite che vi si pone è più di valenza culturale o economica?
«Le rispondo con un altro esempio: già ci sono leggi che impongono il recupero dei materiali, ma continuiamo a essere circondati da pubblicità di auto che promuovono le loro performance. Torniamo allora al caso delle batterie al litio vs quelle al sodio e qui sorge il problema: se vuoi puntare sul recupero dei materiali devi accettare dei compromessi».
Anche nella qualità del prodotto?
«Il consumatore deve anche accettare il fatto che spesso il materiale recuperato non sia necessariamente identico a quello vergine. A volte la differenza è minima e riguarda aspetti puramente estetici: penso, banalmente, alla tonalità di una piastrella. E poi c’è un altro fattore da prendere in considerazione ...»
Quale?
«Recuperare non significa automaticamente essere sostenibili. Per alcune plastiche il riciclo può richiedere così tanta energia, trattamenti e risorse da avere un impatto ambientale persino superiore alla produzione del materiale vergine. E c’è un altro punto fondamentale: il recupero si decide in buona parte già nella fase di progettazione del prodotto. Se un bene nasce con materiali difficili da separare, componenti incollati o combinazioni troppo complesse, recuperarlo a fine vita diventa molto più difficile e costoso. Per questo dobbiamo pensare al riciclo fin dall’inizio, progettando beni che possano essere smontati, separati e recuperati più facilmente. E poi c’è un altro luogo comune da sfatare: non tutte le plastiche si recuperano allo stesso modo, né possiamo pensare di scaricare tutto sul consumatore chiedendogli di riconoscere materiali spesso molto simili tra loro. Il recupero è fondamentale, ma non deve diventare un dogma: va progettato, misurato e valutato caso per caso. La sostenibilità non si misura dalle buone intenzioni, ma dai risultati. Serve pragmatismo.»
Anche perché il recupero implica un grande uso di energia.
«Esatto. Se la disponibilità di energia non fosse un problema, molti limiti di processi di recupero sarebbero superabili. Se puntiamo a un ecosistema sostenibile questi due temi sono fortemente legati».
Ci sono settori di attività che stanno rispondendo meglio a questo cambiamento?
«L’Italia presenta esperienze particolarmente avanzate nel recupero di materia e nell’economia circolare. Un esempio significativo è il settore siderurgico bresciano, caratterizzato dall’ampio utilizzo di forni elettrici e di rottami ferrosi come materia prima secondaria. Più complesso è invece il quadro della transizione energetica: sono stati compiuti progressi importanti, ma il ritmo di sviluppo delle fonti rinnovabili non è ancora pienamente coerente con gli obiettivi nazionali».
La siderurgia resta un fiore all’occhiello del sistema produttivo bresciano.
«Su questo, oggettivamente, c’è poco da obiettare. Nel sentire comune, però, quando si parla di riciclo si pensa più alla plastica che al ferro. In realtà il recupero dei metalli è una pratica antica: un tempo c’erano i rigattieri, il rame ancora se lo rubano, così come l’alluminio. Quelli sono materiali ad alto valore aggiunto rispetto alla plastica. Invece, nel recupero di materiali critici, terre rare eccetera, non siamo messi così bene ...»
Forse ci mancano le competenze?
«In parte sì. In Europa, e in Italia in particolare, abbiamo perso nel tempo molte delle competenze legate all’attività estrattiva e alla lavorazione mineraria. La Cina, al contrario, ha sviluppato una fortissima esperienza in questo settore, soprattutto nell’estrazione e nella raffinazione delle terre rare. Questa crescita, però, ha avuto in molti casi costi ambientali molto elevati: basta osservare alcune grandi aree minerarie per rendersi conto dell’impatto sugli ecosistemi. Per lungo tempo, in quel modello di sviluppo, la tutela ambientale ha avuto un peso inferiore rispetto all’espansione produttiva.»
La principale peculiarità delle terre rare, non va scordato, è la loro lavorazione.
«... che è molto complessa. La Cina ha investito moltissimo nell’estrazione, ma soprattutto nei processi di separazione e raffinazione. Le terre rare, infatti, sono elementi chimicamente molto simili tra loro e proprio per questo difficili da separare. Inoltre, non tutte hanno lo stesso interesse tecnologico: alcune, come il neodimio, utilizzato nei magneti permanenti ad alte prestazioni, e l’europio, impiegato nei fosfori per display e sistemi di illuminazione, sono particolarmente importanti per applicazioni avanzate, mentre altre, come tulio e lutezio, lo sono molto meno. Quando si parla genericamente di “terre rare”, quindi, si tende a dimenticare che il vero problema è riuscire a isolare selettivamente gli elementi di maggiore interesse a partire da matrici molto complesse. È un processo che richiede competenze specifiche, tecnologie sofisticate e spesso l’impiego di reagenti e trattamenti chimici molto aggressivi. In Europa questo rappresenta una difficoltà ulteriore, anche per i vincoli ambientali più stringenti.»
Ecco perché prende ancora più valore lo spin off che lei con altri ricercatori avete avviato per industrializzare il recupero delle materie prime critiche
« In M.I.R.A., la nuova società nata per sviluppare il recupero del litio utilizzando le microonde, puntiamo anche sul recupero di altri elementi meno al centro dell’attenzione mediatica, ma altrettanto strategici, come cobalto e manganese. La sfida è trasformare la nostra ricerca in un processo industrialmente solido».
Quanto è difficile per una Pmi adottare questo tipo di innovazioni?
«Dipende molto dal tipo di innovazione. Nel progetto che stiamo portando avanti nel nostro spin off, l’idea è quella di dimostrare con un prototipo industriale la fattibilità, anche economica, del recupero. Poi, in questo caso, saranno necessari investimenti che vanno oltre le possibilità di una Pmi e credo sarà necessario appoggiarsi a sistemi industriali di grandi dimensioni. Altre tecnologie, invece, possono essere più facilmente trasferite e adottate anche dalle piccole e medie imprese. È uno degli obiettivi che ci siamo posti in università nel progetto Nextech-Bs, finanziato dal MIMIT. Un progetto che spero avremo l’occasione di approfondire, perché proprio lì stiamo cercando di costruire un ponte concreto tra ricerca e sistema produttivo.»
Lei percepisce una promettente sensibilità da parte del sistema produttivo bresciano nei confronti di questo tipo di innovazioni?
«Direi che i nostri imprenditori sono un po’ come chi si trova sul bordo di una piscina: avrebbe voglia di tuffarsi, ma l’acqua sembra fredda e allora esita. Magari aspetta che si butti qualcun altro, per vedere se il fondale è abbastanza profondo o se il tuffo nasconde qualche rischio. L’interesse per l’innovazione c’è, ed è forte; quello che manca spesso è una maggiore propensione al rischio. E va anche detto che, in Italia, sbagliare può costare molto caro: negli Stati Uniti un fallimento è più facilmente considerato parte del percorso imprenditoriale, mentre da noi rischia di trasformarsi in un marchio difficile da cancellare. Così, qualche volta, finiamo per aspettare troppo a lungo sul bordo della piscina, con il rischio che qualcun altro si tuffi per primo e scopra il valore che si nasconde sul fondo.»
Quali sono allora le filiere che riescono a raccogliere maggiori risorse e contributi per sostenere l’innovazione?
«Soprattutto le filiere considerate strategiche, dove innovazione e dipendenza dall’estero si intrecciano. È il caso delle batterie e delle materie prime critiche: recuperarle significa ridurre la dipendenza, contenere l’impatto ambientale e rafforzare la sicurezza degli approvvigionamenti. E non parliamo solo di litio, cobalto o terre rare: ci sono elementi molto meno visibili, ma altrettanto importanti. Uno di questi è il fosforo.».
Il fosforo?
«Sì, il fosforo. Non a caso, negli ultimi anni, anche la Regione Lombardia ha promosso bandi dedicati al recupero delle batterie e del fosforo. Quest’ultimo è un elemento essenziale per l’agricoltura e quindi ha un’importanza strategica che spesso non percepiamo. Ma il tema delle materie prime è molto più ampio. Pensiamo, per esempio, alla sabbia: tendiamo a considerarla un materiale comune, quasi inesauribile, mentre è utilizzata in moltissimi settori industriali e, soprattutto, non tutte le sabbie sono uguali. Esistono tipologie molto diverse, con caratteristiche specifiche, e alcune sono tutt’altro che facili da reperire. Un po’ come accade per la plastica, dietro una parola sola si nasconde in realtà una grande varietà di materiali. In università ci siamo occupati anche di questo: magari si tratta di risorse meno preziose in termini economici, ma quando i volumi in gioco sono enormi diventano comunque strategiche. E sa qual è una delle risorse più importanti che diamo per scontata?»
No, non me ne voglia
«L’acqua. Ed è forse il caso più evidente di una risorsa che consideriamo scontata finché non comincia a mancare. Finché esce dal rubinetto, facciamo fatica a percepirne davvero il valore. Le imprese, invece, sono spesso molto più attente, anche perché l’acqua ha un costo e la sua disponibilità può incidere direttamente sui processi produttivi. Il paradosso è proprio questo: rischiamo di accorgerci di quanto vale una risorsa soltanto quando non ne abbiamo più abbastanza».
