Le miniere di fosfato della Florida potrebbero essere una fonte significativa di elementi delle terre rare

POLK COUNTY, Florida – La tavola periodica che potresti ricordare dalle lezioni di chimica aveva due righe aggiuntive di elementi sotto la tabella principale. Nella riga aggiunta in alto ci sono gli elementi delle terre rare, metalli fondamentali nelle tecnologie quotidiane come telefoni cellulari e TV a schermo piatto. La loro domanda globale è salita alle stelle per l’utilizzo in tecnologie di energia rinnovabile come pannelli solari e veicoli elettrici.

Le cosiddette "terre rare", metalli con nomi come ittrio e scandio, non sono poi così rari. La maggior parte è più abbondante dell’argento, dell’oro e del platino. Si trovano in piccole concentrazioni, piuttosto che in grandi depositi naturali.

Gli Stati Uniti attualmente importano più dell’80% dei loro elementi di terre rare da fornitori offshore. Una recente valutazione federale della catena di approvvigionamento ha rilevato una “eccessiva dipendenza da fonti straniere e nazioni avversarie”. Attraverso la politica e la legge bipartisan sulle infrastrutture, l’amministrazione Biden ha spinto a costruire la fornitura statunitense di minerali critici necessari per la transizione all’energia pulita, comprese le terre rare.

Nel contesto di questo sforzo per espandere le fonti nazionali, alcuni ricercatori affermano che i depositi di fosfato della Florida, estratti dall’industria dei fertilizzanti per oltre un secolo, potrebbero avere una seconda vita come importante fornitore di minerali delle terre rare.

"Potremmo soddisfare quasi il 50% della domanda statunitense di molti degli elementi critici delle terre rare provenienti dalla Florida", ha affermato Chunhong "Patrick" Zhang, direttore della ricerca mineraria e di arricchimento presso il Florida Industrial and Phosphate Research Institute (FIPR) a Lakeland.

Il dottor Patrick Zhang, direttore della ricerca sull'arricchimento e l'estrazione del fosfato presso il Florida Industrial and Phosphate Research Institute, parte della Florida Polytechnic University, mostra una soluzione contenente minerali delle terre rare nel laboratorio dell'istituto.

Ma restano grandi dubbi su chi finanzierebbe i significativi costi di avvio – e se anche le comunità della Florida che hanno ospitato l’industria per un secolo trarrebbero beneficio da una corsa ai minerali, o se ne verrebbero danneggiate.

I 15 elementi delle terre rare sono suddivisi in due categorie, "leggeri" e "pesanti", in base al loro peso atomico. Mentre altri depositi negli Stati Uniti hanno un’alta concentrazione di minerali leggeri, la Florida ha un’alta concentrazione di materiali pesanti, a causa della sua storia geologica costiera.

I cosiddetti REE sono conduttori migliori e più magnetici rispetto ad altri metalli, il che li rende particolarmente preziosi per l’elettronica, la tecnologia pulita, la difesa e altre tecnologie.

Chi li controlla è una crescente preoccupazione geopolitica. Le importazioni statunitensi provengono principalmente dalla Cina, che attualmente produce circa il 70% della fornitura mondiale.

Il minerale fosfato è relativamente morbido e si dissolve con l'acqua, facilitando la separazione dai metalli circostanti. In una valutazione nazionale dei depositi di fosfato negli Stati Uniti, il geologo ricercatore Poul Emsbo dell'US Geological Survey (USGS) e il suo team hanno trovato concentrazioni di terre rare negli Stati Uniti che sono "uguali o superiori a qualsiasi risorsa conosciuta". Il team ha anche scoperto che le terre rare nei depositi domestici di fosfato sono “facilmente estraibili”, ha affermato Emsbo, e pongono meno problemi ambientali rispetto alle miniere REE convenzionali.

Ricercatori e professionisti del settore hanno affermato che le riserve di fosfato statunitensi potrebbero far parte di una nuova catena di approvvigionamento nazionale. Livelli significativi di REE si trovano non solo nei depositi di fosfato ma anche nel fosfogesso, un sottoprodotto radioattivo della lavorazione dell'acido fosforico. Secondo la Phosphate Innovation Initiative, un gruppo industriale, ogni tonnellata di fosfato prodotta lascia cinque tonnellate di rifiuti di fosfogesso. I rifiuti vengono accumulati in montagne simili a discariche che rappresentano rischi ambientali. L’industria è alla ricerca di usi alternativi, come il riciclaggio del materiale per la costruzione di strade, una misura controversa approvata quest’anno per lo studio dalla Legislatura della Florida.

Nella "Bone Valley" della Florida centrale, Zhang ha trascorso gli ultimi dieci anni a ricercare il potenziale per l'estrazione di elementi di terre rare da fosfato e fosfogesso presso l'istituto FIPR, ora con sede presso la Florida Polytechnic University. Zhang ha affermato che il suo lavoro sulla fattibilità economica e tecnica del recupero delle terre rare dai fanghi di fosfato, finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, ha dimostrato che i rifiuti e i sottoprodotti minerari "sono risorse vitali per elementi critici".