Materie prime e produzione

Gli ingredienti dello smartphone   

 
Gli apparecchi elettronici sono onnipresenti nella nostra vita quotidiana. Lavatrici per il bucato, televisori, computer, telefoni cellulari, console dei videogiochi, navigatori satellitari, droni, … la lista di queste apparecchiature potrebbe allungarsi in modo spropositato. Ma di quali componenti e di quali materie prime sono realizzati? Da dove vengono i materiali che le compongono? Proviamo a scoprilo analizzando com’è fatto un cellulare.

Nonostante esistano differenti tipi di telefoni cellulari, smontandoli nelle loro diverse parti si scopre che sono costituti dai medesimi componenti: schermo, scocca, batteria, elettronica dell’hardware (processori, memorie, ecc.), componenti per la comunicazione con altri apparecchi elettronici e con internet (Bluetooth, Wi-Fi, 4G/5G), sistema per scattare fotografie e registrare video e sistema audio per registrare e riprodurre i suoni. Queste componenti sono costituite da diversi materiali che possono variare a dipendenza dei modelli. Proponiamo qui una panoramica indicativa:
 

• 56 % plastiche: involucro, tastiera, circuito stampato;
• 25% metalli: conduttori, componenti elettronici e meccanici;
• 16% vetro e ceramica: schermo, componenti di ceramica;
• 3% materiale vari: cristalli liquidi, materiale ignifugo.

 
Fonte: Rivista Swisscom

Ma vediamo da più vicino il caso dei metalli

 
Questi metalli, a loro volta, sono composti da più di 60 materie prime. Due ricercatori dell'Università di Plymouth (UK), i geologi Arjan Dijkstra e Colin Wilkins, hanno polverizzato uno smartphone per analizzarne il contenuto in materie prime. In genere vi si trova del rame (15%), silicio (8-15%), alluminio (4-9%) e ferro (3%), che costituiscono la percentuale maggiore di metalli in un telefono cellulare. Altre sostanze sono nell'ordine dell'1% o meno. Nel dispositivo usato per il test sono stati trovati 33 grammi di ferro, 13 di silicio e 7 di cromo, oltre a quantità minori di parecchi altri metalli e lantanidi (metalli fortemente elettropositivi e di colore bianco argenteo, conosciuti come “terre rare”), tra i quali citiamo 900 milligrammi (mg) di tungsteno, 160 di neodimio, 90 di argento, 70 di cobalto e molibdeno, 36 di oro e 30 di praseodimio. Questo significa che, dal punto di vista della concentrazione, un telefono ha 100 volte più oro - o 10 volte più tungsteno - di qualsiasi fonte mineraria che gli esperti definiscono "di alta qualità". Se valutiamo la tossicità dei telefonini, prevalgono i metalli pesanti con le loro leghe e i loro composti che possono contenere tracce di cadmio, piombo, litio, nichel, zinco, arsenico e berillio.

I telefoni cellulari possono essere considerati dei veri e propri “divoratori” di materie prime minerali, dalle quali vengono estratti i metalli necessari alla loro produzione! La quantità di metallo che serve per fabbricare un solo apparecchio non desta troppa preoccupazione, ma se questa quantità viene moltiplicata per i miliardi di telefonini venduti negli ultimi 20 anni allora i numeri diventano davvero importanti!

Per conoscere meglio i metalli e le "terre rare" si consulti il sito dell'Istituto di terre rare e metalli.
  

Alcuni metalli sono rari e preziosi

A livello globale, sono 5,6 miliardi le persone che hanno un telefonino secondo il Mobility Report di Ericsson (2019), mentre circolano ben 7,9 miliardi di schedine Sim, una cifra superiore a quella della popolazione mondiale. Questo è un divario in buona parte dovuto alla presenza di più Sim per persona e di abbonamenti inattivi. In totale, il 70% dei cellulari nel mondo è uno smartphone, mentre il restante 30% è composto da vecchi telefonini che non si collegano a Internet.

Il volume delle vendite di telefonini a livello mondiale ha comunque raggiunto 1,37 miliardi di unità nel 2019, in continuo ribasso dal 2018, mentre per il 2021 si ipotizza una nuova ripresa, favorita dalla crescente diffusione del 5G!  Per esempio, per fabbricare gli 1,8 miliardi di telefoni portatili venduti nel mondo nel 2011, ci sono volute 16000 tonnellate di rame, 6800 tonnellate di cobalto e 43 tonnellate di oro!

Questo dimostra che per creare un solo telefono è necessario estrarre dalla Terra e lavorare duramente (anche con importanti processi chimici, impattanti dal punto di vista ambientale) almeno 10-15 kg di minerali, dei quali non meno di 7 kg del minerale grezzo da cui si estrae l'oro, 1 kg di minerale per estrarre rame, 750 g di minerale per il tungsteno e 200 g di minerale per il nichel. L'estrazione di alcune di queste sostanze è associata ad un elevato dispendio energetico e a lungo trasporto. La grande richiesta di apparecchi elettronici rende questi elementi sempre più preziosi e rari. 

I labirinti della produzione    

Gli apparecchi elettronici sono molto diffusi e sempre più impiegati nella nostra vita quotidiana. Per fabbricarli, occorrono circa 60 differenti tipologie di materiali tra i quali dei metalli rari o preziosi come il litio, il tantalio, il nichel e l’oro. Le persone che beneficiano di questi mezzi tecnologici sono poco informate sulla provenienza e le condizioni di lavoro disumane, nelle quali questi minerali preziosi vengono estratti dalla terra.
 

Dove vengono prodotti i telefoni cellulari venduti in Svizzera?

A questa domanda, Samsung, Huawei, Xiaomi e Apple non danno risposte esaustive. L'organizzazione dei produttori di telefonia mobile è circondata da segreti ben custoditi dalle grandi marche del settore, pertanto le informazioni relative alla produzione non sono facili da reperire.

Scoprite la storia dei vari produttori di smartphone:

Fonte: La lunga cavalcata degli smartphone (Il sole 24ore)

Come mostra il caso di Huawei, molte tecnologie e componenti oggi utilizzate negli smartphone possono provenire da diverse parti del mondo. La fabbricazione di un telefono cellulare si rivela cosa complessa: solo il 50 % dei pezzi che compongono l'apparecchio è prodotto direttamente dalle case che vendono il prodotto finito. L'altra metà è assicurata da numerosi fornitori e subappaltatori con filiali in diversi Paesi.

Ma vediamo insieme dove sono prodotti alcuni degli elementi che compongono un telefonino: gli schermi provengono dalla Corea del Sud da fornitori come LG e Samsung e dalla Cina per BOE. Le batterie provengono dalla Cina, e anche i concorrenti come Apple si riforniscono di batterie di produttori cinesi. Il più grande fornitore di chip, un circuito elettronico miniaturizzato che rappresenta il cuore dell’apparecchio, è TSMC che proviene da Taiwan.
 

I mercati asiatici

Secondo le cifre indicate da “Counterpoint Research”, nel 2019 in India si sono venduti più smartphone che negli Stati Uniti. L‘aumento delle vendite in India è stato del 7%, ovvero 158 milioni di telefoni venduti. Questo fa dell’India il secondo mercato al mondo per gli smartphone, davanti agli USA e secondo solo alla Cina, sul gradino più alto del podio grazie alle performance in costante crescita di colossi di settore come Xiaomi e Huawei.

Ma non solo, l’India ha imposto dazi molto elevati sui prodotti importati, dazi che scompaiono quando gli stessi prodotti vengono realizzati nel Paese. Così, assemblare in India, per esempio dei nuovi iPhone, vuole anche dire togliere una tassa doganale del 22% sul prezzo finale del prodotto, cioè più di un quinto per apparecchi che in Svizzera arrivano a costare ben più di mille franchi. 
 

Cambio di rotta

Nel settore della tecnologia gli standard, sia per iniziativa delle aziende, sia per la costante pressione degli ambientalisti, sono molto migliorati: i tempi delle condizioni di vita tragiche nelle fabbriche cinesi di Shenzhen sono passati da parecchio. Tuttavia, l'uso di manodopera non specializzata su larghissima scala per la fase finale di assemblaggio dei prodotti è tutt'altro che tramontata. Nonostante l’investimento di milioni per cercare di automatizzare questa fase del processo di produzione, Apple ha constatato che l'operatore umano è infinitamente più bravo e veloce di qualsiasi sistema robotizzato.

L'India, dopo la Cina e come il Brasile, vuole dare da lavorare a centinaia di migliaia di persone e proteggere la propria economia. Per cui, per esempio, Apple si appoggia sempre più sul subcontinente indiano grazie alle agevolazioni dei dazi, ma anche a causa dei vincoli della produzione in Cina dovuti alle tensioni commerciali e, non da ultimo, perché l'opzione di aprire stabilimenti di assemblaggio negli USA è proibitiva per i costi della manodopera. Così anche Samsung, nel 2020, ha fermato la produzione di smartphone in Cina, come annunciato dall’azienda stessa, a causa probabilmente del crescente successo della concorrenza locale, in particolare Huawei e Xiaomi. La fetta di mercato cinesedel marchio sudcoreano, infatti, èscesa all'1% durante il primo trimestre del 2020, mentre a metà del 2013 era al 15%.Non sono stati forniti dettagli sulle dimensioni dello stabilimento che ha chiuso e sul numero di dipendenti coinvolti. La produzione prosegue a pieno ritmo invece in India e Vietnam, dove ha iniziato a espandersi negli ultimi anni.

La fabbricazione       

L’estrazione dei metalli impiegati nella costruzione degli smartphone si concentra in appena dieci Paesi dai quali se ne estrae oltre il 70% del volume mondiale. La Cina da sola estrae circa il 24% dei minerali complessivi, a cui si aggiunge il 58% proveniente da altri Paesi asiatici e il 5,4% dall’Africa. Di questi il 2% (nel 2016) è stato estratto in Paesi a basso reddito per i quali l’industria mineraria e le attività ad essa collegate rappresentano un’importante fonte potenziale di reddito.

Si continua però a constatare che nella maggior parte dei casi, i Paesi in via di sviluppo, non riescono a trarre profitto dalla loro potenziale ricchezza e, al contrario, sono colpiti da grandi problemi sociali, ambientali ed economici. I guadagni che quest’industria genera solitamente non aiutano a migliorare le condizioni di vita della popolazione. L’assenza di leggi che proteggono i lavoratori, la corruzione che regna nei governi e lo sfruttamento da parte delle grandi aziende, generano situazioni di miseria. Le popolazioni locali, invece di approfittare delle ricchezze della loro terra sono vittime di conseguenze disastrose dovute allo sfruttamento delle materie prime.
 

Per scoprire alcune caratteristiche dei seguenti metalli: tantalio, cobalto, stagno, titanio, rame, platino, petrolio e oro.

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L’esempio delle miniere di cobalto

Il cobalto utilizzato per la produzione di batterie proviene per la maggior parte dalla Repubblica Democratica del Congo (RDC) che, si stima, sia responsabile per il 60% dell’estrazione mondiale del minerale. Negli ultimi anni, a causa della produzione sempre maggiore di automobili elettriche, la domanda mondiale è cresciuta da 90mila a 127mila tonnellate tra il 2016 e il 2019. Un mercato in espansione: la Banca Mondiale stima che la domanda di cobalto crescerà del 585% da qui al 2050.

Fonte: Dove nascono gli smartphone (RSI 1.1.2019 | 4'35")

ll sistema minerario nella RDC è stato tradizionalmente dominato dai “minatori artigianali” o “creuseurs” che estraggono la roccia contente cobalto a mani nude e, nella migliore delle ipotesi, con strumenti primitivi e senza alcuna protezione. Si valuta che questo settore desse, fino al 2007, sostentamento a circa il 20% della popolazione (corrispondente a 12.5 milioni di persone). Nell’ultimo decennio, però, i “creuseurs” hanno perso importanza, soprattutto in seguito all’accordo con la Cina del 2008 che ha aperto la strada all’attuale dominazione del mercato da parte di aziende cinesi. Oggi si stima che sono circa 250’000 congolesi, tra cui molti bambini, che lavorano nelle miniere. Soltanto una piccola parte di queste persone però sono impiegate in modo ufficiale dalle più grandi società minerarie e possono contare su equipaggiamento e condizioni di lavoro adeguate come una copertura assicurativa, una paga regolare, la disponibilità di acqua potabile o un’infermeria sul posto.

Lo sfruttamento minerario provoca anche considerevoli effetti negativi sulla salute delle persone e sull’ambiente. Per estrarre a cielo aperto i metalli rari dei nostri telefonini, è necessario spostare grandi quantità di terra per raggiungere gli strati rocciosi più produttivi. A questo si aggiunge l’accumulo di rifiuti e l’impiego di sostanze altamente tossiche come il cianuro e il piombo per separare i metalli dalle rocce. Queste sostanze chimiche finiscono per penetrare nel suolo contaminando anche le sorgenti d’acqua utilizzate dalla popolazione. Questa situazione ha delle importanti ripercussioni sulle popolazioni locali che se non abbandonano queste terre, si ammalano e di conseguenza non possono più continuare a lavorare perdendo anche le loro normali fonti di guadagno.