Gomma alle terre rare, la Cina passa alla produzione su larga scala

Il materiale è destinato soprattutto agli pneumatici per veicoli elettrici, camion, autobus e mezzi da lavoro. La ragione è semplice: la mescola può contribuire a ridurre le perdite di energia, aumentare la durata e gestire meglio sollecitazioni, freddo e calore.

Perché usare il neodimio nella gomma?

La differenza non sta nella gomma in sé, ma nel catalizzatore utilizzato per produrla. La gomma polibutadienica convenzionale impiega generalmente catalizzatori a base di nichel. Il processo sviluppato in Cina usa invece il neodimio, un elemento delle terre rare.

Questo sostituto modifica la struttura microscopica del polimero: aumenta il contenuto di configurazioni cis-1,4 e favorisce catene più lineari e uniformi. Il risultato è una gomma con proprietà meccaniche e termiche superiori rispetto alle formulazioni tradizionali .

Cosa può cambiare negli pneumatici

Le fonti disponibili attribuiscono alla Nd-BR diversi vantaggi rispetto alla gomma polibutadienica catalizzata al nichel :

• Maggiore resistenza all’usura, con il potenziale di prolungare la vita dello pneumatico negli impieghi gravosi e ad alto chilometraggio.
• Minore resistenza al rotolamento, che riduce l’energia dissipata durante la marcia. Per un’auto elettrica questo può tradursi in una maggiore autonomia; per un veicolo con motore termico, in una migliore efficienza dei consumi.
• Più resistenza, durata a fatica e resistenza allo strappo, caratteristiche importanti per pneumatici di camion, autobus, mezzi fuoristrada e veicoli da cantiere.
• Migliore flessibilità alle basse temperature, con una minore propensione alla formazione di crepe in condizioni fredde.
• Minore sviluppo di calore durante la marcia prolungata ad alta velocità, un fattore che può rallentare il degrado del materiale e ridurre i rischi associati al surriscaldamento.

Queste caratteristiche rendono la gomma al neodimio particolarmente adatta a due segmenti in crescita: gli pneumatici per veicoli elettrici, dove ogni riduzione della resistenza al rotolamento conta, e quelli per mezzi pesanti, sottoposti a carichi, temperature e cicli di lavoro più severi .

Una tecnologia sviluppata in più di sessant’anni

La ricerca cinese sulla gomma sintetica catalizzata con terre rare risale agli anni Sessanta. Il CIAC fu tra i primi istituti al mondo a pubblicare studi sull’impiego di catalizzatori alle terre rare per la polimerizzazione del butadiene .

L’impianto di Dushanzi rappresenta la seconda generazione industriale di quella linea di ricerca. Tra gli elementi tecnici indicati dalle fonti figurano :

• il controllo preciso della struttura del catalizzatore;
• un flusso produttivo completamente automatizzato, descritto come operativo “con un clic”;
• tecnologia e apparecchiature interamente sviluppate e prodotte in Cina;
• la capacità di realizzare diverse qualità di Nd-BR, classificate in base alla viscosità Mooney, per adattarsi alle esigenze del mercato.

Secondo le informazioni pubblicate, il progetto ha affrontato difficoltà di lunga data legate alla preparazione di catalizzatori omogenei a sito singolo, alla loro tolleranza, all’adattabilità alle materie prime e all’integrazione di ramificazioni a catena lunga e funzionalizzazione .

Il significato strategico per la filiera

Dushanzi è presentato come il primo grande impianto cinese di gomma alle terre rare progettato interamente con tecnologia e mezzi nazionali. Questa integrazione riduce la dipendenza da licenze estere, catalizzatori importati e know-how straniero nella produzione di materiali destinati agli pneumatici .

Il progetto rafforza inoltre la strategia cinese di trasformare le proprie risorse di terre rare in prodotti a maggiore valore aggiunto. Invece di fermarsi all’estrazione o alla lavorazione iniziale, la filiera arriva così a un materiale avanzato per un componente industriale essenziale.

L’impianto si inserisce in un percorso iniziato con altri traguardi. Nel 2012 era stata realizzata una struttura industriale da 30.000 tonnellate annue per la gomma isoprenica alle terre rare. Nel 2014, una nuova generazione di catalizzatori aveva ridotto i costi del catalizzatore di oltre il 90% e accorciato il tempo di polimerizzazione da 7 ore a 2,5 ore .

Il dato ancora da chiarire: quante terre rare servono?

La capacità produttiva dell’impianto e le prestazioni dichiarate della gomma sono state ampiamente riportate. Rimane però una lacuna importante: non sono stati pubblicati dati sul consumo effettivo di terre rare, sul dosaggio del catalizzatore o sui tassi di recupero .

Senza queste informazioni è difficile stimare quanto il nuovo impianto possa incidere sulla domanda globale di neodimio e, più in generale, di terre rare. L’uso di una piccola quantità di catalizzatore recuperabile avrebbe un impatto molto diverso rispetto a un processo con consumi elevati e perdite significative.

In sintesi

L’impianto da 100.000 tonnellate annue di Dushanzi porta sul mercato una tecnologia che per decenni era rimasta soprattutto un vantaggio di ricerca. La gomma polibutadienica al neodimio offre potenziali benefici in termini di efficienza, durata, resistenza e comportamento alle basse temperature, con applicazioni particolarmente interessanti per pneumatici di veicoli elettrici e mezzi pesanti.

Per la Cina, il progetto rappresenta anche un passo nella costruzione di una filiera completa delle terre rare, dall’estrazione ai materiali industriali avanzati. Il suo impatto sulla domanda globale di questi elementi, tuttavia, dipenderà dai consumi reali di catalizzatore e dai risultati dell’adozione commerciale.