… La guerra dei Chips, la corsa per i Minerali Rari e il futuro dell’Innovazione Tecnologica (seconda parte )
Nell’introduzione di questo articolo abbiamo visto come l’avanzamento tecnologico nel settore dell’informatica e dell’elettronica ha raggiunto vette impensabili in solo pochi decenni.
L’evoluzione tecnologica ha fatto passi da gigante nel corso dei decenni, portandoci da un mondo in cui i computer erano rudimentali macchine a una realtà in cui gli smartphone possono fare molto più di calcoli complessi. Questo progresso, che ha scritto capitoli sempre nuovi nella storia dell’umanità, ha radici profonde nel cuore di ogni innovazione: i chip e i semiconduttori.
Questo progresso si manifesta chiaramente quando confrontiamo la potenza dei computer utilizzati nelle missioni Apollo con quella degli smartphone che ogno uno di noi ha in tasca, mettendo in risalto il profondo cambiamento che la tecnologia ha apportato al nostro mondo. Per comprenderne le dimensioni, consideriamo il computer di guida principale utilizzato nella storica missione Apollo 11, che nel 1969 portò l’umanità sulla Luna. Questo computer, chiamato Apollo Guidance Computer (AGC), vantava una modesta potenza di calcolo di circa 0,043 megaflops (milioni di operazioni in virgola mobile al secondo) e una capacità di memoria di soli 36 kilobytes. Questo sistema informatico che ha guidato gli uomini sulla Luna, seppur rivoluzionario per l’epoca, è in netto contrasto con la potenza di calcolo e la capacità di archiviazione dei moderni dispositivi tecnologici. Infatti, oggi, gli smartphone come l’iPhone o i dispositivi Android sono dotati di processori che superano i gigaflops (miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo) e dispongono di una memoria di diversi gigabyte. Questa notevole differenza di potenza non riguarda solamente la capacità di calcolo, ma coinvolge anche aspetti come la grafica, la connettività, la capacità di archiviazione e molte altre funzionalità avanzate che sono integrate negli smartphone moderni.
Tuttavia, il ruolo centrale dei chip nella nostra società va oltre la potenza di calcolo. I semiconduttori, come gli elementi chiave dei chip vengono chiamati, sono essenziali per un’ampia gamma di dispositivi, dai telefoni cellulari ai frigoriferi. Gli Stati Uniti, in particolare, vantano un forte controllo sulla produzione di chip di silicio, che ha dato vita alla Silicon Valley, ma questa posizione dominante sta progressivamente venendo minata.
Perchè? Come visto, la Cina sta investendo considerevoli risorse nella ricerca e sviluppo dei semiconduttori per ridurre la sua dipendenza dagli Stati Uniti e i suoi alleati. Ma la competizione tra nazioni non riguarda più solo il reperimento di minerali per la produzione di acciaio o alluminio, ma quando si sposta nel dominio dell’informatica attuale e, soprattutto, futura, non è solo la capacità di miniaturizzare chips tout court il motore trainante dell’innovazione tecnologica, che definisce il progresso e il potere economico e militare delle nazioni.
Gli Stati Uniti hanno usato la loro potenza nel know-how informatico anche per applicazioni militari, dimostrando quanto sia cruciale il controllo sulla produzione e la miniaturizzazione dei semiconduttori.
La corsa verso un futuro di trasformazione digitale non riguarda solo la potenza di calcolo miniaturizzata, bensì richiede un elemento meno noto ma altrettanto cruciale: le Terre Rare
Ma cosa c’è dietro a questa trasformazione? Non si tratta solo di chip sempre più potenti, ma dell’intera catena di produzione dei semiconduttori. E qui entrano in gioco le terre rare, una famiglia di elementi che sembrano usciti da un romanzo di fantascienza, ma che sono la linfa vitale dell’economia digitale
I chip, questi piccoli dispositivi che governano il nostro mondo digitale, sono come il cuore pulsante di un organismo complesso …
… le terre rare sono le molecole che compongono quel cuore
Questi minerali, noti anche come metalli delle terre rare o ossidi di terre rare, sono elementi straordinari che svolgono un ruolo cruciale nell’innovazione tecnologica. Tra essi ci sono il lantanio, il cerio, il neodimio e altri, ognuno con proprietà chimiche uniche che li rendono fondamentali per la produzione di microchip e circuiti integrati. Senza di loro, la potenza di calcolo e l’efficienza energetica che caratterizzano i nostri dispositivi moderni sarebbero impossibili.
Metalli delle Terre Rare: elementi chiave per l’Innovazione Tecnologica
I metalli delle terre rare, noti anche come ossidi di terre rare o lantanidi, costituiscono un gruppo di 17 metalli pesanti caratterizzati da un colore bianco-argenteo e una consistenza tenera. Questi elementi svolgono un ruolo cruciale nell’industria tecnologica moderna, trovando impiego in una vasta gamma di applicazioni, dalla produzione di magneti potenti all’elettronica ad alte prestazioni. I 17 elementi delle terre rare includono il lantanio (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), promezio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), disprosio (Dy), olmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), itterbio (Yb), lutezio (Lu), scandio (Sc) e ittrio (Y). È importante notare che scandio e ittrio, sebbene non facciano parte della famiglia dei lantanidi, vengono spesso inclusi nella definizione di metalli delle terre rare a causa delle loro proprietà chimiche simili e della loro presenza nei medesimi depositi minerali. L’uso del termine “terre rare” è in realtà fuorviante, poiché questi elementi non sono rari nella crosta terrestre. Tuttavia, sono spesso presenti in piccole quantità e si trovano principalmente in combinazione con altri elementi, rendendo la loro estrazione e purificazione una sfida tecnica ed economica. Gli elementi delle terre rare giocano un ruolo fondamentale nell’innovazione tecnologica grazie alle loro proprietà uniche. Uno degli utilizzi principali è nella produzione di potenti magneti. Leghe contenenti neodimio (Nd) e samario (Sm) sono utilizzate per creare magneti permanenti estremamente forti e resistenti alle alte temperature. Questi magneti trovano applicazioni in motori elettrici, generatori, veicoli elettrici e apparecchiature elettroniche di alta precisione. Oltre ai magneti, gli elementi delle terre rare sono utilizzati come catalizzatori in una serie di reazioni chimiche industriali. Ad esempio, il lantanio (La) e il cerio (Ce) vengono utilizzati per migliorare le prestazioni dei catalizzatori automobilistici, contribuendo a ridurre le emissioni inquinanti dei veicoli. Le applicazioni degli elementi delle terre rare si estendono anche all’industria elettronica, dove vengono utilizzati in display a cristalli liquidi, lampade a risparmio energetico, telefoni cellulari, computer e dispositivi di comunicazione. Gli elementi delle terre rare conferiscono colori vividi ai display, contribuendo a migliorare la qualità visiva degli schermi.
In conclusione, i metalli delle terre rare svolgono un ruolo insostituibile nell’innovazione tecnologica moderna. La loro presenza è fondamentale per la produzione di dispositivi elettronici avanzati, veicoli elettrici e tecnologie a basse emissioni di carbonio. La dipendenza da questi elementi critici ha sollevato questioni geopolitiche riguardo all’approvvigionamento sostenibile e alla diversificazione delle fonti di fornitura. La continua ricerca di soluzioni per garantire l’accesso ai metalli delle terre rare è diventata un elemento cruciale nella sfida per la leadership tecnologica e l’innovazione globale.
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DECIMO UOMO 
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