La Cina ha ottenuto il controllo non solo dei minerali critici, ma anche della loro produzione. Una nuova tecnica potrebbe risolvere entrambi questi problemi.

Di Eva Fu, Jan Jekielek

È tutto quello che ci vuole. È così che James Tour ha detto che gli Stati Uniti possono affrontare il dominio cinese sulle terre rare. Tutto ciò di cui ha bisogno sono dispositivi elettronici scartati — di cui gli Stati Uniti ne hanno montagne. E da questi scarti il chimico e nanotecnologo della Rice University ha sviluppato un modo per estrarre rapidamente i metalli delle terre rare. «Noi possiamo estrarre un metallo e poi il successivo», ha detto a The Epoch Times. «È davvero così semplice».

La soluzione di Tour è il flash Joule heating: riscaldare rapidamente i materiali a migliaia di gradi per vaporizzare i metalli. Mescolati con gas cloro, i vapori si trasformano in cloruri che escono a temperature diverse. Proprio come in una lampadina a incandescenza, ha detto Tour. Ma mentre quella usa una corrente elettrica costante per creare un bagliore perpetuo, nel trattamento dei metalli l’energia arriva a raffiche brevi, portando il calore a livelli estremi in millisecondi. «I metalli sono riciclabili all’infinito», ha detto. E mentre il modo tradizionale di distillare i metalli è piuttosto «disordinato», ha detto Tour, ciò che lui propone riguarda la semplicità — «fai il flash e hai finito». La velocità è ora più critica che mai. Gli Stati Uniti stanno correndo contro il tempo per riportare a casa la produzione di terre rare, stimolati in parte dalla minaccia cinese di ottobre di ridurre drasticamente l’accesso. Con una tregua di un anno in mano,

Washington ha ora una breve finestra per colmare il divario. Far partire una miniera può richiedere 15 anni. Tour ha detto che la sua tecnologia metterebbe gli Stati Uniti su una strada più veloce. «Ci darebbe una mappa per diventare indipendenti», ha detto. «Puoi far partire queste cose con qualche decina di milioni di dollari. Non è molto quando si tratta di questo tipo di manifattura».

Il dominio USA perso a favore della Cina

Le terre rare, un sottogruppo di 17 minerali critici, sono componenti essenziali in veicoli elettrici, turbine eoliche, smartphone e missili. La Cina attualmente siede al centro di questa vitale catena di produzione globale. Produce più del 90 percento dei magneti alle terre rare del mondo, secondo i dati dell’International Energy Agency. La Cina è anche l’unico fornitore di certi elementi, come il samario, usato nei jet da combattimento e nei reattori nucleari per la sua elevata resistenza al calore. Questo dominio deriva da decenni di investimenti strategici, generosi sussidi statali e aggressiva manipolazione del mercato che ha soffocato la concorrenza straniera. Anche le decisioni prese negli Stati Uniti hanno avuto un ruolo.

Fino al 1991, il Paese era un produttore leader di minerali delle terre rare; la miniera di Mountain Pass in California forniva la maggior parte del mondo. Problemi ambientali chiusero poi la miniera per anni nello stesso momento in cui la Cina iniziava a guadagnare terreno. Contro le obiezioni del Pentagono, il governo USA approvò nel 1995 la vendita di Magnequench, allora leader del settore nei magneti alle terre rare, a un gruppo di copertura cinese, consegnando di fatto tecnologia di difesa critica e capacità produttiva alla Cina. Nel 2004, Magnequench chiuse il suo stabilimento in Indiana e spostò le operazioni in Cina. Pechino iniziò a tassare le esportazioni di minerali delle terre rare l’anno successivo. Vent’anni dopo, gli Stati Uniti dipendono dai minerali cinesi. «Non ci rendevamo conto che stavamo vendendo qualcosa che si sarebbe rivelato molto importante per il nostro Paese», ha detto Tour.

Dai rifiuti al tesoro

Già nel 1976, gli Stati Uniti avevano una legge che regolava lo smaltimento dei rifiuti elettronici. Negli anni successivi, l’esplosione dei rifiuti elettronici creò un’intera industria di riciclo che ancora fatica a tenere il passo. Ora è il tipo di rifiuto che cresce più velocemente al mondo, aumentando cinque volte più rapidamente del riciclo, secondo le Nazioni Unite. Gli Stati Uniti hanno prodotto 7,2 milioni di tonnellate metriche di rifiuti elettronici nel 2022 — circa un ottavo del totale mondiale, mostrano gli ultimi dati ONU. Sono circa 46 libbre per ogni americano. «Noi abbiamo queste montagne di residui che possiamo accedere, e abbiamo queste costanti montagne di schede a circuito stampato», ha detto Tour. Tour ha detto che il loro metodo potrebbe ripulire questo incubo in continua espansione di discariche e trasformarlo in un «tesoro».

Lucas Eddy, responsabile dello sviluppo tecnologico della filiale texana di Metallium, Flash Metals USA, ha detto che ora sta vedendo l’idea messa in pratica. «La vera ragione per cui un prodotto di scarto è un prodotto di scarto non è perché è cattivo, è perché non può essere usato», ha detto a The Epoch Times. È qui che il flash Joule heating brilla, secondo Eddy, il cui stabilimento texano ha preso in licenza il metodo per il recupero dei metalli.

Tecnologia vecchia reinventata

Il riscaldamento Joule — far passare corrente elettrica attraverso un conduttore per produrre calore — esiste dal 1840. Oggi è parte integrante di ogni casa, nei tostapane, nelle stufe elettriche, nei forni e negli asciugacapelli. Fino ad ora, nessuno aveva pensato di usarlo per i rifiuti elettronici. La scintilla per il team di Tour è arrivata leggendo un articolo scientifico che descriveva l’uso della tecnica flash Joule heating per produrre nanoparticelle metalliche. I ricercatori l’hanno provata sul carbone e hanno scoperto che era un modo rapido per produrre grafene di alta qualità a basso costo. Poi hanno iniziato a esplorarne il potenziale nell’estrazione dei tanto necessari metalli delle terre rare. Eddy, laureato 2025 del laboratorio Tour, è entrato nel progetto all’inizio del 2021 proprio quando stava iniziando questo cambiamento. «È davvero chimica viva in azione», ha detto. «Si vedono arcobaleni di colori che escono». Ogni cambio di colore rappresenta un elemento metallico che si è separato. Le terre rare, di solito con alcuni dei punti di ebollizione più alti, tendono a uscire per ultime — spesso come una polvere bianca, ha detto.

Il progetto ha attirato l’interesse della Defense Advanced Research Projects Agency, che ha chiesto loro di renderlo più applicabile industrialmente, ha detto Tour. Con un contratto federale, il team ha lavorato per abbassare i punti di ebollizione, sperimentando fluoruri e cloro in varie forme, e alla fine si è fermato sul gas cloro. Quel passaggio è stato «rivoluzionario», ha detto Eddy. Fino ad ora, il riciclo elettronico si è basato principalmente sull’immersione dei componenti elettronici in acidi forti, un approccio che crea grandi quantità di sostanze chimiche tossiche. Un’alternativa è riscaldare i materiali in forni, un processo ad alta intensità energetica che richiede investimenti iniziali elevati e purificazione aggiuntiva. Convertire i metalli in cloruri elimina quel passaggio intermedio. Il tasso di riscaldamento e raffreddamento ultraveloce riduce anche il consumo di energia — fino all’87 percento, secondo un articolo co-firmato da Tour pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences alla fine di settembre. «È molto più pulito e molto più veloce», ha detto Tour.

«Il sogno di ogni scienziato»

La tecnica ha ampie applicazioni ambientali oltre i metalli delle terre rare. I ricercatori l’hanno usata per rimuovere metalli tossici dalla red mud, il sottoprodotto della produzione di alluminio, lasciando un materiale ricco di alluminio che può andare in piastrelle ceramiche o tornare nel normale ciclo di produzione dell’alluminio. Produttori di gioielli li hanno contattati per l’oro negli elettronici, e altri hanno chiesto il vetro purificato dei cellulari dopo aver estratto il litio, ha detto Tour.

Anche le parti in plastica delle schede a circuito stampato possono essere utili, ha detto. Ad alto calore, ha detto, le plastiche si rompono in monossido di carbonio e idrogeno, una fonte di combustibile e pilastro nella produzione chimica. C’è pochissimo scarto nel processo, ha detto Tour. «È una grande vittoria per il nostro Paese. È una grande vittoria per l’ambiente, e speriamo che sarà una grande vittoria per gli investitori», ha detto. Stanno ancora ottimizzando il sistema di controllo della temperatura per aumentare la purezza dei metalli. Ma per quello che hanno, c’è già un mercato. A settembre, il Pentagono ha assegnato a Metallium un contratto di fase uno per distillare il minerale critico gallio da flussi di scarti. L’impianto su scala commerciale della società fuori Houston è in programma per iniziare la produzione all’inizio del 2026. Tour ha detto che l’obiettivo è lavorare 1 tonnellata al giorno di schede a circuito stampato a gennaio e 20 tonnellate al giorno entro settembre.

Altri due siti in Massachusetts e Virginia sono ora in fase di sviluppo. Secondo Tour, quando ha presentato l’idea a un gruppo di generali NATO, uno di loro si è alzato in piedi e ha detto: «Questo impedirà delle guerre». «La maggior parte delle guerre si combatte per le risorse — acqua, petrolio, minerali», ha detto Tour. «La gente combatte per queste cose, e si uccide a vicenda per queste cose». Dall’Asia all’Australia all’Arabia Saudita, il presidente Donald Trump ha costruito una coalizione in tutto il mondo per contrastare la presa della Cina sui minerali critici. Tour ha detto di essere entusiasta di vedere la sua innovazione si stia sviluppando in una potenziale leva di sicurezza nazionale. «Poter risolvere un problema critico per il Paese — questo è proprio il sogno di ogni scienziato».

FONTE https://www.theepochtimes.com/article/this-chemist-may-have-cracked-americas-rare-earth-problem-5950341?utm_source=rtnewsnoe&src_src=rtnewsnoe&utm_campaign=rtbreaking-20U25-12-01-1&src_cmp=rtbreaki

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Il  video in seguito è una conversazione del 8 dicembre 2025, caricata proprio oggi da Dr. James Tour sul suo canale YouTube), e si intitola Why Deep-Tech Startups Fail: Dr. James Tour on Management, Money & Markets. È un’intervista tra Tour (il chimico dell’articolo sulle terre rare) e Kimani Isaac, un ingegnere che lavora su sostenibilità e finanza. Dura circa un’ora e tocca temi importanti, come la sezione intera proprio al “waste-to-value” – trasformare i rifiuti in risorse preziose, riducendo la dipendenza da miniere e conflitti globali per le materie prime.

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