Terre rare e minerali critici: cosa sono, a cosa servono e perché sono fondamentali per l’intelligenza artificiale

Oggi, sempre di più, l'intelligenza artificiale (AI) e l'industria mineraria stanno convergendo in modo strategico. Mentre l'AI trasforma il nostro modo di vivere e lavorare, i minerali giocano un ruolo cruciale per alimentare questa rivoluzione. 

In questo approfondimento analizziamo:

• quali materiali alimentano l'intelligenza artificiale: terre rare, minerali critici e altri materiali essenziali per chip, batterie e data center;
• la domanda crescente di terre rare e minerali critici;
• le sfide dell’approvvigionamento e le opportunità future.
  

Terre rare: cosa sono e a cosa servono

Le risorse minerarie giocano un ruolo cruciale per l’intelligenza artificiale (AI), poiché molte tecnologie richiedono materiali specifici per la fabbricazione di hardware come chip, sensori e dispositivi di archiviazione. Tra questi ci sono i minerali critici e le terre rare. 

Le terre rare costituiscono un gruppo specifico di 17 elementi chimici, tra cui neodimio, disprosio, europio, erbio, ittrio e lantanio. 

 

 

Perché si chiamano terre rare

Nonostante il nome, le terre rare non sono particolarmente rare in natura, ma la loro estrazione e raffinazione sono complesse e costose. 

Le terre rare sono molto importanti perché servono, ad esempio, per la produzione di magneti permanenti, turbine eoliche, dispositivi elettronici e tecnologie militari. 
Questo rende il mercato delle terre rare estremamente strategico e geopoliticamente sensibile e richiede sforzi crescenti per diversificare le fonti di approvvigionamento.

Minerali critici: cosa sono e differenza con le terre rare

A differenza delle terre rare, che costituiscono un gruppo specifico di 17 elementi chimici con proprietà magnetiche e conduttive particolari, i minerali critici comprendono una categoria più ampia e variabile di materiali che diventano “critici” in base alla loro importanza economica e al rischio di approvvigionamento.

I minerali critici sono risorse minerali ritenute strategiche per l’industria, la cui disponibilità può risultare instabile a causa di fattori geopolitici, economici o ambientali. Tra questi figurano litio, cobalto e grafite, indispensabili per la produzione di batterie, semiconduttori e vari dispositivi elettronici. La loro domanda è in rapida crescita, sostenuta sia dalla transizione energetica sia dalla continua digitalizzazione. 

 

Materiali strategici per l’AI e le loro caratteristiche

Tra i materiali più rilevanti per lo sviluppo delle tecnologie di intelligenza artificiale figurano silicio, rame, litio, cobalto, neodimio e gallio, ciascuno con proprietà specifiche che ne determinano il valore strategico.

 

• Il silicio, secondo elemento più diffuso nella crosta terrestre, possiede ottima conducibilità elettrica e la capacità di modulare il passaggio degli elettroni, qualità fondamentali per il funzionamento dei transistor. Costituisce la base dei semiconduttori impiegati in processori e memorie.
• Il rame, caratterizzato da elevata conducibilità sia elettrica sia termica, trova impiego nei data center e nelle infrastrutture delle reti intelligenti.
• Il litio, concentrato soprattutto in Bolivia, Cile e Australia, è un elemento leggero, con elevata densità energetica e ottime proprietà di accumulo, motivo per cui è indispensabile nella produzione di batterie agli ioni di litio.
• Il cobalto, meno abbondante e con giacimenti significativi nella Repubblica Democratica del Congo (DRC) offre grande stabilità termica ed elettrochimica, caratteristiche cruciali per le batterie agli ioni di litio usate nei data center e nei dispositivi mobili dedicati all’AI.
• Il neodimio, appartenente al gruppo delle terre rare e presente soprattutto in Cina e in minerali come la bastnasite, è noto per le sue straordinarie proprietà magnetiche, che permettono di miniaturizzare i motori di robot, droni e sistemi di intelligenza artificiale.
• Il gallio, metallo raro ottenuto principalmente come sottoprodotto dalla lavorazione di bauxite e zinco, garantisce un’eccellente conducibilità elettrica e funziona bene ad alte frequenze; per questo è utilizzato in semiconduttori, chip ad alte prestazioni e dispositivi optoelettronici, con un ruolo chiave nelle applicazioni AI più avanzate.

 

Dove si trovano le terre rare e le altre risorse minerarie

La crescente domanda dei minerali fondamentali per l’intelligenza artificiale, ma anche la transizione energetica, ha messo in luce il ruolo strategico delle forniture globali delle risorse minerarie.

 

Principali Paesi produttori di minerali strategici, 2019 e 2025

Fonte: IEA, The role of critical minerals 2024

 

La forte concentrazione delle attività estrattive e di raffinazione in un ristretto gruppo di Paesi — tra cui Cina, Congo (DRC) e Cile — rende le catene di approvvigionamento vulnerabili a fattori geopolitici, ambientali e sociali. Inoltre, l’affidamento a pochi produttori può causare interruzioni nella fornitura e accentuare l’instabilità dei prezzi.

Per ridurre questa dipendenza, l’Unione Europea ha approvato il Critical Raw Materials Act (CRMA)¹, entrato in vigore il 23 maggio 2024. La normativa stabilisce obiettivi al 2030: estrarre almeno il 10% del fabbisogno interno, raffinare il 40% e riciclare il 25% dei materiali critici consumati annualmente. Inoltre, la CRMA impone che nessun paese esterno all’UE fornisca più del 65% di uno specifico materiale strategico, con lo scopo di garantire maggiore autonomia e resilienza. Sono inoltre in corso nuovi progetti strategici fuori dall’UE per rafforzare le fonti alternative di approvvigionamento di terre rare e altri minerali critici.

 

Terre rare, minerali e intelligenza artificiale: le prospettive future

Secondo il Global Critical Minerals Outlook 2025 dell’International Energy Agency (IEA)², la richiesta di minerali energetici fondamentali continua ad aumentare, spinta dall’espansione rapida delle tecnologie legate alla transizione energetica. Sempre secondo l’IEA, nello scenario delle politiche attualmente dichiarate (STEPS), la domanda di litio è destinata a crescere di cinque volte entro il 2040, mentre quella di grafite e nichel è destinata a raddoppiare. Anche cobalto e terre rare, si prevede registreranno incrementi compresi tra il 50% e il 60%.
Il rame, già caratterizzato da un mercato maturo, dovrebbe comunque aumentare di circa il 30%.   
Questa espansione è trainata dall’evoluzione delle reti elettriche, dall’elettrificazione dei processi industriali, nonché dalla produzione di batterie e veicoli elettrici.

 

L’IEA prevede inoltre che, per garantire l’offerta necessaria, saranno richiesti investimenti minerari compresi tra 500 e 600 miliardi di dollari entro il 2040.
I progetti attualmente annunciati sono in grado di coprire la domanda prevista per diversi materiali, ma non per tutti: nel caso del rame e del litio si prospettano carenze rispettivamente del 30% e del 40% entro il 2035.

 

A questa pressione sulla domanda si aggiunge la già citata forte concentrazione geografica della produzione, che rende l’intera filiera esposta a possibili restrizioni commerciali, tensioni geopolitiche e rischi climatici. Per questo, garantire un accesso stabile e sostenibile a terre rare e minerali critici sarà un obiettivo prioritario negli anni a venire. Parallelamente, l’impiego dell’intelligenza artificiale nelle attività di esplorazione e l’adozione di tecniche estrattive più avanzate possono contribuire a ridurre i costi e ad aumentare l’efficienza.

 

Sempre secondo l’IEA³, tecnologie innovative come l’esplorazione geologica basata su algoritmi di intelligenza artificiale — capaci di analizzare enormi quantità di dati geologici e geofisici per individuare con maggiore accuratezza nuovi giacimenti — potrebbero ridurre i costi di perforazione fino al 60% e moltiplicare fino a quattro volte il tasso di successo delle scoperte.

 

In definitiva, pur in presenza di sfide significative, le innovazioni tecnologiche, le nuove politiche e le evoluzioni normative possono contribuire a costruire catene di approvvigionamento più robuste, responsabili e avanzate.