Cemento, asfalto, vetro, chip elettronici: le applicazioni della sabbia sono numerose. Composto da piccole particelle minerali, questo materiale granulare proviene da ambienti dinamici sensibili come mari, spiagge, laghi e fiumi, o da ambienti terrestri statici come antichi depositi fluviali e cave di roccia. Si stima che ogni anno vengano utilizzate 50 miliardi di tonnellate di sabbia. Negli ultimi 20 anni, la domanda è triplicata, soprattutto a causa dell’urbanizzazione e della crescita della popolazione. La tendenza dovrebbe continuare con un utilizzo totale di oltre 50 miliardi di tonnellate all’anno entro il 2030. Oltre ai rischi di scarsità locale, l’estrazione di un simile volume di sabbia ha conseguenze ambientali e sociali. Ad esempio, porta all’erosione degli argini dei fiumi, il che aumenta notevolmente il rischio di inondazioni. In alcuni Paesi ha anche portato alla perdita di mezzi di sussistenza per alcune comunità. La risoluzione “Environmental aspects of minerals and metals management”. approvata a marzo dalla quinta United Nations Environment Assembly (UNERA), richiede «Una maggiore conoscenza scientifica, tecnica e politica per la sabbia, per sostenere politiche e azioni globali per l’estrazione e l’uso della sabbia nel rispetto dell’ambiente».
All’UNEA è stato presentato anche il rapporto “Ore-sand: A potential new solution to the mine tailings and global sand sustainability crises”, pubblicato dall’Université de Genève (UNIGE) e dal Sustainable Minerals Institute (SMI) del’università del Queensland ha scoperto che «Un cambiamento radicale nella lavorazione dei minerali potrebbe ridurre significativamente le scorie minerarie, creando al contempo una fonte di sabbia sostenibile. I ricercatori svizzeri e australiani dicono che la “ore-sand” o “sabbia minerale” «Ha il potenziale per affrontare contemporaneamente due sfide globali di sostenibilità».
Uno degli autori del rapporto, Pascal Peduzzi del Département F.-A. Forel pour les sciences de l’environnement et les sciences aquatiques della Faculté des sciences de l’UNIGE, spiega: «Proveniente dai residui minerari, la sabbia minerale è l’alternativa che presenta il maggior potenziale in termini di volume per ridurre la quantità di sabbia prelevata dall’ambiente naturale. Questo progetto dà un importante impulso verso un’economia più circolare».
Le scorie minerarie sono il risultato dello sfruttamento delle miniere e attualmente rappresentano il più grande flusso di rifiuti del pianeta: circa 30 – 60 miliardi di tonnellate all’anno. Il Project Leader, Daniel Franks del SMI, ritiene che «Questa sabbia minerale ha il potenziale per affrontare contemporaneamente due sfide globali di sostenibilità: separare e riutilizzare questi materiali prima che vengano aggiunti al flusso di rifiuti non solo ridurrebbe significativamente il volume dei rifiuti generati, ma creerebbe anche una fonte responsabile di sabbia».
Per un anno i ricercatori svizzeri e australiani hanno campionato ed esaminato in modo indipendente la sabbia prodotta dall’estrazione di minerale di ferro in una miniera della multinazionale Vale SA in Brasile, nota per i disastri causati dal crollo delle dighe di lagunaggio degli inerti minerari. Dopo un’analisi delle proprietà chimiche e alcune operazioni di raffinazione, i ricercatori hanno potuto dimostrare che «Parte del flusso di materiale finito nei residui minerari poteva essere utilizzato come sostituto della sabbia da costruzione e industriale, allo stesso modo del calcestruzzo riciclato e delle scorie dell’acciaio. Se questi risultati possono essere replicati con altri tipi di minerali, è possibile ridurre significativamente la quantità di residui minerari in tutto il mondo».
Franks evidenzia che «Mappando i siti minerari in tutto il mondo e modellando il consumo globale di sabbia, abbiamo scoperto che quasi un terzo dei siti minerari può trovare almeno una richiesta di sabbia minerale entro un raggio di 50 km. Ciò potrebbe contribuire a ridurre di almeno il 10% il volume degli sterili generati in ciascun sito. Allo stesso tempo, quasi la metà del mercato mondiale della sabbia, in volume, potrebbe trovare una fonte locale di sabbia. Ad esempio, potrebbe potenzialmente sostituire un miliardo di tonnellate di sabbia in Cina».
Inoltre, basandosi sul caso della Vale, l’analisi del ciclo di vita dell’“ore-sand” dimostra che «La sostituzione della sabbia naturale con questo nuovo materiale potrebbe portare a una netta riduzione delle emissioni di carbonio durante la produzione di sabbia. Anche la questione delle emissioni di CO2, durante il suo trasporto, è una considerazione essenziale che deve essere ancora studiata».
Peduzzi fa notare che «Prendere in considerazione la co-produzione di sabbia minerale è un vantaggio significativo per le compagnie minerarie: riduce i grandi sterili che ostacolano le attività minerarie operative, generando al contempo entrate aggiuntive. La sabbia minerale è un primo passo verso una “miniera senza residui”. I Paesi in via di sviluppo hanno meno opportunità di utilizzare materiali granulari riciclati, poiché le loro infrastrutture sono più recenti. Tuttavia, molti hanno attività minerarie che possono produrre sabbia minerale come sottoprodotto».
All’UNIGE concludono: «I prossimi passi saranno lavorare con i market players del mercato degli aggregati per dimostrare la facilità d’uso, le prestazioni e il processo di approvvigionamento di questo materiale sostitutivo».
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