Il Mondo interconnesso dei Metalli per la Transizione Energetica

I mercati degli ‘Energy Transition Metals’ (ETMs) sono tra di loro connessi. Come riescono i minor metals, quali ad esempio il litio o le terre rare, a influenzare il prezzo dei metalli base, come alluminio o rame?

Autore

Andrea Bastianin, Chiara Casoli, Marzio D. Galeotti

Data

7 Novembre 2023

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9' di lettura

DATA

7 Novembre 2023

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I punti critici della transizione energetica

La transizione energetica rappresenta un cambiamento radicale dei sistemi energetici il cui obiettivo è la decarbonizzazione delle economie per limitare l’innalzamento della temperatura a 1.5-2 gradi Celsius rispetto ai livelli preindustriali, riducendo così i danni causati dai cambiamenti climatici. Raggiungere l’obiettivo di ‘emissioni nette zero’ entro metà secolo è un compito complesso. La decarbonizzazione richiede un aumento dell’uso di energia rinnovabile, un investimento verso nuove tecnologie, l’elettrificazione di settori chiave dell’economia, come il trasporto, e la promozione di dispositivi e beni di consumo più efficienti dal punto di vista energetico.

La transizione energetica non è solo uno strumento di politica ambientale ed energetica, ma rappresenta anche una leva di politica economica e industriale in grado di stimolare la creazione di posti di lavoro e la crescita economica. Tuttavia, essa comporta anche nuove sfide che richiedono attenzione per limitare potenziali effetti negativi. Una delle questioni più dibattute riguarda l’aumento della domanda di minerali e metalli critici necessari per la produzione di energia sostenibile e lo sviluppo della mobilità elettrica.

Ciò che complica ulteriormente la transizione energetica e la decarbonizzazione non è solo l’aumento della domanda di questi materiali, ma anche il fatto che le diverse tecnologie incorporano un numero crescente di questi elementi. Ad esempio, i pannelli fotovoltaici utilizzano silicio, tellurio, gallio e indio; le celle a combustibile utilizzano elementi del gruppo del platino; le batterie per veicoli elettrici e lo stoccaggio dell’energia utilizzano litio e cobalto; le turbine eoliche e i veicoli elettrici utilizzano disprosio, terbio, europio, neodimio e ittrio.

Le liste di materiali grezzi critici o ‘Critical Raw Materials’ (CRMs) sono compilate e regolarmente aggiornate da molte agenzie governative in tutto il mondo. Questi materiali sono considerati ‘critici’ perché sono input economicamente e strategicamente importanti, caratterizzati da un basso grado di sostituibilità e un alto rischio di fornitura.

I Paesi dell’Unione Europea, così come molte altre economie avanzate, sono dipendenti dall’approvvigionamento di minerali e materiali controllati in gran parte da un numero limitato di Paesi. La scarsità di CRMs nell’Unione Europea potrebbe ostacolare la diffusione su larga scala delle tecnologie in settori strategici come l’energia rinnovabile, la mobilità elettrica, la difesa e l’aerospaziale.

Per affrontare queste sfide, il 16 marzo 2023 la Commissione Europea ha presentato una proposta di regolamento, noto come Critical Raw Materials Act, con l’obiettivo di garantire un’offerta sicura e sostenibile di CRMs. Le materie prime critiche stanno diventando sempre più rilevanti in diversi settori tecnologici e il loro reperimento potrebbe presto diventare altrettanto essenziale quanto l’accesso a forniture energetiche affidabili. Mentre si abbandonano i combustibili fossili, i Paesi impegnati nella transizione energetica devono garantire un approvvigionamento stabile di materiali critici in quantità significative.

I mercati dei metalli per la transizione energetica

Il crescente interesse per i minerali critici è testimoniato anche dal fatto che il Fondo Monetario Internazionale ha recentemente sviluppato un indice per monitorare l’andamento dei prezzi di 16 materie prime grezze – denominate Metalli per la Transizione Energetica o ‘Energy Transition Metals’ (ETMs) – che sono utilizzati nella produzione di tecnologie per l’energia pulita come solare, eolica, batterie e celle a combustibile. Una recente nota di lavoro FEEM pubblicata dagli autori di questo articolo1 si occupa di analizzare quanto i mercati degli ETMs sono tra di loro connessi e se i così detti minor metals, quali ad esempio il litio o le terre rare, sono in grado di influenzare il prezzo dei metalli base, come alluminio o rame. Questa analisi è particolarmente rilevante per valutare la dipendenza e la vulnerabilità delle economie dagli ETMs.

Dalla sicurezza energetica alla sicurezza da materie prime 

Il problema che sta diventando sempre più evidente per i governi, le aziende, gli esperti e l’opinione pubblica è che un’economia globale sempre più dipendente dai minerali solleva preoccupazioni legate alla possibilità che l’offerta non riesca a tenere il passo con una domanda in crescita costante. Variazioni inattese dei prezzi dei minerali – o shock ai prezzi – possono derivare da costi inaspettatamente elevati causati da riduzioni nelle forniture, ma anche dalla pressione della domanda per lo sviluppo su vasta scala delle tecnologie green. Questo rischio può colpire in modo particolare i paesi che dipendono pesantemente da tali materiali. Questa situazione è ben nota agli economisti che si occupano di energia, in quanto le conseguenze macroeconomiche degli shock petroliferi sono state ampiamente studiate.

L’analogia tra l’energia e i materiali risulta utile anche per esaminare la sicurezza degli approvvigionamenti di ETMs. È infatti possibile concettualizzare la sicurezza degli approvvigionamenti di ETMs prendendo in considerazione quattro dimensioni fondamentali: disponibilità, accessibilità, efficienza e tutela dell’ambiente. Tuttavia, concentreremo la nostra attenzione principalmente sull’interazione tra disponibilità e accessibilità.

In termini di disponibilità, che definiamo come la capacità di garantire un’offerta sufficiente, sicura e diversificata di ETMs, è importante notare che la produzione della maggior parte di questi metalli è altamente concentrata geograficamente, spesso in Paesi a basso reddito o in via di sviluppo. Questa situazione espone i Paesi che dipendono dalle importazioni di questi materiali a bruschi aumenti di prezzo in caso di interruzioni nelle forniture, analogamente a quanto avviene per le economie altamente dipendenti dal petrolio. In effetti, come affermato dalla Presidente della Commissione europea Ursula von der Leyen2, «il litio e le terre rare saranno presto più importanti del petrolio e del gas». 

L’accessibilità invece, si riferisce, tra l’altro, alla possibilità di ottenere gli ETMs a prezzi stabili. Tuttavia, i prezzi degli ETMs sono notoriamente volatili. La disponibilità e l’accessibilità degli ETMs sono strettamente interconnesse e contribuiscono entrambe a spiegare la considerevole volatilità dei prezzi di questi metalli. Questo è dovuto alla combinazione di bassa sostituibilità nei processi produttivi, bassa elasticità del prezzo rispetto all’offerta e alla domanda, e una concentrazione elevata della produzione in pochi Paesi. Questo significa che anche piccoli shock nei mercati degli ETMs possono innescare notevoli aumenti di prezzo per queste materie prime.

L’esistenza di mercati dei derivati per gli ETMs liquidi, che svolgono un ruolo nella determinazione di prezzi legati ai fondamentali e nella mitigazione del rischio, potrebbe in teoria contribuire alla sicurezza degli ETMs migliorando l’accessibilità per varie categorie di soggetti interessati ai mercati di questi metalli, tra cui le aziende lungo la catena di approvvigionamento delle tecnologie necessarie per la transizione energetica. Tuttavia, è importante notare che, mentre per alcuni degli ETMs che compongono l’indice del FMI ci sono mercati dei derivati liquidi con una lunga storia (come molti metalli di base e preziosi), la maggior parte dei metalli necessari per le tecnologie verdi, come il cobalto o le terre rare, non dispone di mercati dei derivati ben sviluppati.


Figura 1. Prezzi dell’indice dei Metalli per la Transizione Energetica e delle sue componenti 

In sintesi, la sicurezza degli approvvigionamenti di ETMs rappresenta una sfida complessa, dove la disponibilità e l’accessibilità sono fortemente interrelate e influenzano la volatilità dei prezzi di questi materiali critici per la transizione energetica.

Misurare il grado di connessione tra i mercati degli ETMs

La valutazione della connessione tra gli ETMs è fondamentale sia per la gestione del rischio nel settore privato, ad esempio per le aziende produttrici di tecnologie per l’energia pulita, sia per l’elaborazione di politiche pubbliche. Tale connessione tende ad aumentare soprattutto durante le crisi nei mercati delle materie prime.

Come abbiamo constatato, la dipendenza dal petrolio e dal gas, che caratterizza diverse nazioni europee, presenta molte similitudini con la dipendenza dai materiali che queste nazioni potrebbero presto affrontare. Tuttavia, è essenziale notare che vi sono significative differenze: mentre esistono relativamente pochi prezzi di riferimento per petrolio e gas naturale, nel caso degli ETMs siamo di fronte a una variegata gamma di metalli, spesso interconnessi perché estratti in concomitanza, sottoprodotti l’uno dell’altro, processati congiuntamente e con frequenza utilizzati come input complementari o con bassa sostituibilità. Questa complessità implica che la dinamica dei prezzi degli ETMs e la loro volatilità devono essere analizzate tenendo conto delle interconnessioni tra i diversi mercati.

La nota di lavoro redatta dagli autori di questo articolo, già citata in precedenza, si focalizza sull’analisi dell’interconnessione tra i mercati degli ETMs e valuta se i cosiddetti minor metals siano in grado di influenzare i prezzi dei metalli base, come l’alluminio o il rame, e dei metalli preziosi. La dinamica dei prezzi considerati è illustrata nella Figura 1.

Questa analisi si rivela estremamente utile per comprendere la dipendenza e la vulnerabilità delle economie nei confronti degli ETMs. Gli shock nei prezzi degli ETMs, simili ad altri shock nei prezzi delle materie prime, rivestono un’importanza cruciale poiché possono influenzare l’offerta di materie prime, minare la stabilità finanziaria, e alla fine, condurre a un peggioramento delle ragioni di scambio per le economie che esportano materie prime. In un contesto più ampio, è evidente che la misurazione del grado di connessione tra i mercati è un tema di rilevanza fondamentale nella macroeconomia moderna, poiché è ampiamente riconosciuto che gli shock settoriali possono propagarsi e alla fine provocare fluttuazioni a livello aggregato. Questo è stato chiaramente evidenziato dalla crisi finanziaria del 2007-2009.

Per analizzare in modo conciso il grado di connessione tra gli ETMs, i 16 metalli considerati dal FMI sono stati divisi in tre gruppi omogenei: metalli di base, metalli preziosi e metalli minori (quest’ultima categoria comprende un’ampia gamma di metalli estratti e utilizzati in quantità relativamente limitate rispetto ai ‘metalli base’ come ferro, alluminio, rame e zinco).

L’analisi, svolta su un campione di dati mensili dal 2012 al 2022, evidenzia come in questo periodo gli shock si propaghino dai mercati dei metalli base e preziosi ai mercati dei minor metals. Il fatto che i minor metals rispondano, anziché trasmettere shocks di prezzo, è un risultato parzialmente atteso (dato che questi metalli sono diventati maggiormente rilevanti negli ultimi anni), ma anche un’importante evidenza empirica dal momento che molti di questi metalli sono prodotti in pochissime nazioni e che hanno mercati dei derivati poco liquidi.

L’analisi considera sia la connessione tra le variazioni percentuali dei prezzi (ovvero, i rendimenti) che tra le volatilità. Queste due misure sono legate a concetti economici differenti: mentre la prima è correlata ai cambiamenti nelle aspettative, la ‘connessione tra le volatilità’ cattura la paura e l’incertezza degli investitori. Considerando la dinamica nel tempo, i risultati evidenziano che la connessione tra le volatilità dei vari prezzi degli ETMs è aumentata dopo l’epidemia di COVID-19. Inoltre, l’analisi rivela che la connessione tra rendimenti è positivamente correlata con indici di attività economica globale, mentre la connessione della volatilità sembra essere più legata all’incertezza della politica economica globale.

È importante sottolineare come l’analisi della connessione tra volatilità sia cruciale per il monitoraggio in tempo reale del ciclo economico. Infatti, le volatilità tendono a muoversi insieme solo durante i periodi di crisi e spesso rispondono in modo più tempestivo rispetto ai rendimenti che, al contrario, si muovono insieme sia durante le fasi di declino che di crescita.

I risultati dello studio sono cruciali soprattutto per i Paesi produttori ed esportatori delle materie prime considerate, nonché le aziende dipendenti da questi materiali, in quanto dovranno affrontare numerose sfide nel prossimo futuro che vanno dal divenire resilienti alle possibili interruzioni di fornitura al fronteggiare aumenti imprevisti dei prezzi. Il messaggio alle istituzioni riguarda invece l’urgenza di sviluppare mercati dei derivati dei CRMs liquidi e ben funzionanti. Questo aspetto è infatti essenziale per garantire una decarbonizzazione delle economie sicura e a basso rischio.

Note

  1. A. Bastianin, C. Casoli e M. Galeotti, The connectedness of Energy Transition Metals, FEEM working papers, 2023 https://www.feem.it/publications/the-connectedness-of-energy-transition-metals/ 
  2.  https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/STATEMENT_22_5523
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