Le materie prime critiche (Critical Raw Materials, CRM) sono diventate un elemento centrale della strategia industriale ed energetica europea per sostenere la transizione ecologica, la digitalizzazione e la decarbonizzazione, settori che richiedono quantità sempre crescenti di georisorse in un contesto caratterizzato da una forte dipendenza dalle importazioni. Per ridurre questa vulnerabilità, il Regolamento (UE) 2024/1252, approvato nel maggio 2024, noto come Critical Raw Materials Act (CRMA), stabilisce obiettivi vincolanti al 2030 per garantire la sicurezza degli approvvigionamenti. In particolare, entro tale data almeno il 10% del consumo europeo di materie prime strategiche dovrà provenire da attività estrattive interne, il 40% da capacità di trattamento situate nell’Unione europea e il 25% da processi di riciclo realizzati in Europa.

Di conseguenza, gli Stati membri sono chiamati ad adottare misure concrete, tra cui l’elaborazione di un Piano nazionale di esplorazione mineraria e, aspetto particolarmente rilevante per il progetto URBES, la mappatura e la caratterizzazione dei depositi di rifiuti estrattivi chiusi e abbandonati, come previsto dall’articolo 29 del CRMA.

A livello nazionale, il Decreto legislativo 84/2024 ha dato attuazione a questo quadro normativo, definendo, tra l’altro, le procedure per il recupero di materie prime dai rifiuti storici delle attività estrattive (in particolare da quelle chiuse e abbandonate). In base all’articolo 9 del decreto, chi intende ottenere una concessione per il recupero di materie prime critiche dai depositi di rifiuti estrattivi deve predisporre uno specifico Piano di recupero delle materie prime dai rifiuti storici di estrazione, dimostrando la sostenibilità economica e ambientale dell’intero ciclo di vita delle operazioni, compreso il riutilizzo degli sterili residui derivanti dal trattamento. L’obiettivo del progetto è quello di contribuire alla costruzione di un quadro conoscitivo integrato a supporto dell’individuazione e dello screening preliminare delle potenziali risorse secondarie di materie prime critiche presenti sul territorio nazionale.

ISPRA sta sviluppando infatti il Sistema informativo URBES (URBan Mining and Extractive Waste Information System), un progetto finanziato con fondi NextGenerationEU nell’ambito della Missione 7 “RePowerEU”, Investimento 8.1 “Approvvigionamento sostenibile, circolare e sicuro delle materie prime critiche”, di cui il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE) è amministrazione titolare e soggetto attuatore.

Fig. 1 – Esempio di deposito di rifiuti estrattivi derivante da pregresse attività minerarie.

L’idea alla base del progetto

URBES parte da una considerazione semplice: accanto ai giacimenti primari, sul territorio italiano sono presenti, spesso, depositi di rifiuti minerari, cave dismesse e diversi flussi e infrastrutture legati alla gestione dei rifiuti, tra cui RAEE e altri materiali di interesse per l’urban mining. Questi possono rappresentare potenziali fonti secondarie di materie prime critiche e strategiche, la cui effettiva rilevanza richiede specifiche attività di caratterizzazione e valutazione. Basti pensare che nel solo distretto minerario della Sardegna si stimano circa 70 milioni di metri cubi di rifiuti minerari accumulati in strutture chiuse o abbandonate.

Il progetto è articolato in tre principali filoni tematici:

Rifiuti minerari: mappatura e caratterizzazione fisica, petrografica, mineralogica e geochimica dei depositi collegati ad attività minerarie chiuse o abbandonate;

Cave: censimento e screening preliminare delle cave potenzialmente di interesse per le materie prime critiche, attraverso l’integrazione della cartografia litologica, dei dati sui siti estrattivi e delle informazioni ufficiali regionali.

Urban mining: raccolta, integrazione e georeferenziazione di dati relativi ai principali flussi di rifiuti e agli impianti di trattamento potenzialmente rilevanti per il recupero di materie prime critiche. Tra i flussi analizzati rientrano i RAEE, i veicoli a fine vita e altri rifiuti urbani e speciali di interesse per l’urban mining.

Fig. 2 – Urban mining e gestione dei RAEE: i rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche rappresentano una potenziale fonte secondaria di materie prime critiche e strategiche.

La piattaforma intelligente

La piattaforma rappresenta il cuore tecnologico del progetto. Il sistema integra strumenti di intelligenza artificiale finalizzati a supportare l’acquisizione, l’estrazione e l’organizzazione delle informazioni provenienti da fonti documentali e cartografiche eterogenee. Il workflow comprende procedure OCR e Natural Language Processing (NLP) per l’estrazione di testi e metadati, modelli U-Net per la segmentazione di mappe storiche digitalizzate e sistemi Retrieval-Augmented Generation (RAG) per facilitare la ricerca e il recupero delle informazioni all’interno delle collezioni documentali. Gli output prodotti dagli strumenti di AI sono sottoposti a supervisione e validazione da parte degli esperti prima della loro integrazione nel sistema informativo URBES. Accanto a queste funzionalità è stato sviluppato un WebGIS conforme agli standard OGC, progettato per consentire la consultazione geografica dei dati in modo semplice, intuitivo e interattivo.

Il geodatabase, organizzato secondo i principi FAIR e le linee guida INSPIRE, utilizza un modello dati esteso denominato M4EU. La struttura informativa è organizzata in componenti tematiche che consentono di integrare informazioni geografiche, geologiche, minerarie e relative alle risorse, favorendo l’interoperabilità e il riutilizzo dei dati. Tutti i dati saranno distribuiti in formato GeoPackage e georiferiti nel sistema di riferimento ETRS89/UTM32N, garantendo precisione, interoperabilità e riutilizzabilità.

Fig. 3 – Workflow GeoAI della piattaforma URBES per l’acquisizione, l’elaborazione e l’integrazione di dati geospaziali e documentali mediante tecniche di intelligenza artificiale

I primi numeri

Le attività di raccolta, integrazione e georeferenziazione dei dati stanno progressivamente delineando il quadro nazionale delle potenziali risorse secondarie considerate da URBES. I dati attualmente disponibili evidenziano:

• 2.222 depositi di rifiuti minerari geolocalizzati sul territorio nazionale;
• un comparto di urban mining che, nel solo 2023, ha gestito 534.593 t/anno di RAEE a livello nazionale.

Particolare attenzione è dedicata ai RAEE, che rappresentano uno dei principali flussi analizzati nell’ambito dell’urban mining. L’analisi dei dati disponibili consente di distinguere le diverse categorie di apparecchiature e di effettuare uno screening preliminare dei materiali potenzialmente recuperabili. Le categorie caratterizzate dai maggiori volumi rappresentano importanti serbatoi di metalli di base, mentre alcune tipologie di apparecchiature elettroniche possono presentare un maggiore interesse relativo per rame, metalli preziosi e terre rare.

Fig. 4 – Distribuzione regionale dei depositi di rifiuti minerari geolocalizzati sul territorio nazionale

Questi flussi possono rappresentare potenziali fonti secondarie di metalli di base, come ferro, rame e alluminio, ma anche di metalli preziosi, quali oro, argento e palladio, e di elementi delle terre rare presenti in specifiche componenti tecnologiche. La loro effettiva recuperabilità dipende tuttavia dalle caratteristiche dei materiali, dalle tecnologie di trattamento disponibili e dalla sostenibilità tecnica, economica e ambientale dei processi di recupero.

Fig. 5 – Schema concettuale dell’urban mining applicato ai RAEE

Uno strumento per il futuro della circolarità mineraria

URBES non è soltanto uno strumento di raccolta e organizzazione dei dati, ma una base conoscitiva integrata per supportare l’individuazione, lo screening preliminare e la prioritizzazione delle potenziali risorse secondarie presenti sul territorio nazionale. Nel medio e lungo periodo, il sistema potrà contribuire a rafforzare le conoscenze necessarie allo sviluppo di strategie integrate per l’approvvigionamento, la circolarità e il recupero delle materie prime critiche, in coerenza con gli obiettivi fissati dal CRMA per il 2030.

Sebbene sviluppato nel contesto italiano, l’approccio metodologico di URBES è potenzialmente trasferibile ad altri contesti nazionali nei quali siano disponibili dati geologici, minerari, ambientali e relativi alla gestione dei rifiuti. L’adozione di strutture dati interoperabili e coerenti con gli standard europei può favorire l’integrazione, il confronto e il riutilizzo delle informazioni anche a scala sovranazionale.

Fig. 6 – Homepage della piattaforma URBES (www.urbes.it)

 La piattaforma è accessibile al pubblico attraverso il portale URBES, dove cittadini, amministrazioni, ricercatori e imprese possono consultare le informazioni disponibili sui rifiuti minerari, sui residui delle attività di cava e sui flussi di interesse per l’urban mining attraverso mappe interattive e strumenti di ricerca.