Il cobalto è un ingrediente fondamentale nelle batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli elettrici e nei sistemi di accumulo di energia.
Una nuova ricerca suggerisce che la catena di approvvigionamento globale del cobalto potrebbe essere molto più vulnerabile di quanto si pensasse in precedenza. Anziché limitarsi a carenze isolate, le interruzioni in un Paese o in una fase della produzione possono propagarsi lungo tutta la rete, innescando guasti a cascata in diverse regioni e settori.
Combinando l’analisi del flusso di materiali con un modello di propagazione degli shock multistrato, i ricercatori hanno scoperto che i rischi spesso hanno origine nelle fasi a monte della catena di approvvigionamento, ma diventano più gravi nei punti critici di raffinazione e produzione. Lo studio dimostra che gli shock possono propagarsi sia orizzontalmente che verticalmente, nonché attraverso connessioni dirette e indirette, creando lunghe catene di interruzioni e guasti improvvisi. Questi risultati suggeriscono che le tradizionali valutazioni del rischio paese per paese non riescono a cogliere appieno la vulnerabilità della catena di approvvigionamento del cobalto e che sono necessarie strategie coordinate a livello di sistema per rafforzarne la resilienza.
Aumento della domanda e crescenti rischi per la catena di approvvigionamento
La rapida crescita dei veicoli elettrici e dello stoccaggio di energia su larga scala ha determinato un forte aumento della domanda di cobalto. Di conseguenza, si sono intensificate le preoccupazioni relative alla sicurezza dell’approvvigionamento, alla concentrazione geopolitica e alle sfide ambientali e sociali.
Molti studi esistenti valutano i minerali critici analizzando separatamente singoli paesi, materiali o flussi commerciali. Tuttavia, le moderne catene di approvvigionamento sono fortemente interconnesse, con complesse relazioni che collegano fornitori, produttori e consumatori attraverso molteplici fasi della produzione. Eventi recenti, tra cui restrizioni alle esportazioni, controversie commerciali e interruzioni legate alla pandemia, hanno dimostrato come i problemi locali possano diffondersi rapidamente attraverso le reti di produzione globali.
Nonostante questi rischi, molti metodi analitici attuali faticano a spiegare come le interruzioni si propaghino simultaneamente attraverso diversi paesi e fasi di produzione. Questa limitazione evidenzia la necessità di un approccio più ampio, basato sulle reti, per comprendere le vulnerabilità della catena di approvvigionamento del cobalto.
Mappatura della rete globale del cobalto
In uno studio pubblicato online alla fine del 2025 sulla rivista Environmental Science and Ecotechnology , i ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze, dell’Università di Pechino, dell’Università della Danimarca meridionale e di altre istituzioni hanno esaminato i flussi globali di cobalto tra il 1998 e il 2019.
Il team ha costruito un modello di catena di approvvigionamento multilivello e ha applicato un quadro iterativo di propagazione degli shock per tracciare come le interruzioni si diffondono sia tra i paesi sia attraverso le sei fasi del ciclo di vita del cobalto, tra cui estrazione, raffinazione, produzione, utilizzo e riciclo. L’analisi risultante fornisce uno degli esami più dettagliati del rischio sistemico nella catena di approvvigionamento globale del cobalto fino ad oggi.
Per condurre lo studio, i ricercatori hanno creato una rete che collega 230 paesi attraverso sei fasi di produzione interconnesse. Combinando l’analisi dei flussi di materiali basata sul commercio con un modello dinamico di propagazione degli shock, sono stati in grado di simulare come una carenza di approvvigionamento o un calo della domanda in un singolo punto della rete possa diffondersi all’intero sistema.
Le loro simulazioni hanno dimostrato che le interruzioni spesso si propagano attraverso percorsi alternati diretti e indiretti, attraversando sia i collegamenti commerciali internazionali che le catene di produzione nazionali. Le interruzioni nell’attività mineraria, soprattutto nelle regioni a monte ad alta concentrazione, rappresentano spesso la fonte iniziale del rischio. Tuttavia, le conseguenze più gravi tendono a manifestarsi in seguito, nei punti di congiunzione tra raffinazione e produzione, dove la fitta rete di connessioni tra le diverse fasi produttive amplifica gli effetti dei guasti.
Le interdipendenze nascoste aumentano la vulnerabilità
I ricercatori hanno scoperto che la “rete a valanga” di potenziali fallimenti che ne deriva è circa quattro volte più densa della rete commerciale fisica sottostante. Questa scoperta evidenzia ampie interdipendenze nascoste che non sono evidenti esaminando solo le relazioni commerciali.
Paesi come la Cina e gli Stati Uniti hanno mostrato livelli particolarmente elevati di fragilità sistemica. In questi casi, le interruzioni originatesi all’interno delle loro catene di approvvigionamento potrebbero innescare guasti diffusi nell’intera rete globale. Allo stesso tempo, diversi paesi con volumi di produzione relativamente modesti si sono rivelati altamente esposti a interruzioni casuali e privi di sufficiente resilienza per reagire efficacemente.
Lo studio ha inoltre individuato una tendenza a lungo termine di aumento del rischio. Negli ultimi due decenni, le vulnerabilità dell’approvvigionamento globale di cobalto sono diventate più volatili, pur essendo generalmente in aumento, a causa della crescente concentrazione all’interno della catena di approvvigionamento e degli squilibri tra domanda e offerta.
Perché la catena di approvvigionamento del cobalto è “robusta ma fragile”
Secondo gli autori, la catena di approvvigionamento del cobalto presenta una struttura “robusta ma fragile“. In pratica, ciò significa che il sistema può resistere a numerose piccole interruzioni casuali, ma rimane altamente vulnerabile a shock mirati che colpiscono i nodi critici.
I ricercatori osservano che misure come i programmi nazionali di accumulo di scorte o gli sforzi per delocalizzare la produzione possono ridurre il rischio per i singoli paesi. Tuttavia, queste azioni possono anche spostare le vulnerabilità ad altre parti della rete anziché eliminarle del tutto.
Secondo loro, migliorare la resilienza richiede strategie coordinate che tengano conto delle connessioni tra le fasi di produzione a monte e a valle. Concentrarsi esclusivamente sugli interessi nazionali, senza considerare queste relazioni più ampie, potrebbe inavvertitamente aggravare l’instabilità dell’intero sistema globale.
Implicazioni per la sicurezza energetica e le tecnologie pulite
I risultati hanno importanti implicazioni per la politica energetica, la gestione delle risorse minerarie critiche e la pianificazione industriale. Identificando i punti in cui i rischi emergono, si accumulano e si diffondono, il quadro di riferimento potrebbe contribuire a supportare i sistemi di allerta precoce per le interruzioni dell’approvvigionamento e a migliorare la cooperazione internazionale.
I responsabili politici potrebbero utilizzare queste informazioni per sviluppare programmi di stoccaggio condiviso, diversificare la capacità di raffinazione e produzione e valutare meglio gli effetti più ampi delle restrizioni commerciali o delle strategie di disaccoppiamento economico.
Sebbene la ricerca si concentri sul cobalto, lo stesso approccio potrebbe essere applicato ad altri materiali critici che supportano la produzione di batterie e le tecnologie per l’energia pulita. In definitiva, lo studio suggerisce che una transizione a basse emissioni di carbonio di successo dipenderà non solo dalla garanzia dell’accesso alle risorse essenziali, ma anche dalla comprensione e dalla gestione delle complesse reti globali attraverso le quali tali risorse fluiscono.
Punti salienti
- Tracciamento dei flussi di cobalto attraverso 230 nazioni e 6 fasi (1998-2019) mediante analisi multifattoriale integrata e reti multistrato.
- Il rischio si accumula nei collegamenti tra raffinazione e produzione, generando una rete di effetti a catena 4 volte più densa rispetto alla catena di approvvigionamento.
- Le interruzioni si propagano a cascata attraverso percorsi alternati orizzontali-verticali e diretti-indiretti, producendo guasti improvvisi.
- Le nazioni con bassa fragilità e alta esposizione sono vulnerabili alle interruzioni e prive di resilienza.
- L’aumento dei rischi richiede un coordinamento multilaterale, mirato alla fase di sviluppo, per garantire la resilienza della catena di approvvigionamento globale.
Abstract
La transizione globale verso tecnologie a basse emissioni di carbonio dipende dalla sicurezza degli approvvigionamenti di minerali critici come il cobalto, ma le catene di approvvigionamento interconnesse sono sempre più vulnerabili alle tensioni geopolitiche e alle frequenti interruzioni esterne. Le valutazioni del rischio esistenti spesso trattano le materie prime in modo isolato, trascurando le dipendenze a monte e a valle che amplificano i guasti a cascata. In questo studio, mostriamo i rischi sistemici nei flussi globali di cobalto dal 1998 al 2019 in 230 paesi e regioni, integrando l’analisi dei flussi di materiali legati al commercio con un modello di propagazione degli shock multistrato. I nostri risultati rivelano che le interruzioni si propagano attraverso percorsi alternati orizzontali-verticali e diretti-indiretti, con il rischio che si concentra nella fase di estrazione ma si accumula prevalentemente nei collegamenti tra raffinazione e produzione. Queste cascate generano guasti improvvisi e non lineari e una rete a valanga quattro volte più densa della catena di approvvigionamento fisica sottostante. Le nazioni con bassa fragilità sistemica ma alto tasso di esposizione, come Indonesia, Sudafrica e Messico, sono particolarmente vulnerabili a comuni perturbazioni casuali e mancano di resilienza o di risposte efficaci. Negli ultimi due decenni, i rischi sistemici globali hanno seguito un trend volatile ma in aumento. Questi risultati evidenziano che le strategie nazionali di mitigazione sono necessarie ma insufficienti; il raggiungimento della resilienza richiede un coordinamento a livello di sistema, consapevole delle diverse fasi del problema, e una cooperazione multilaterale.
Materials provided by Chinese Society for Environmental Sciences. Note: Content may be edited for style and length.
Xin Ouyang, Litao Liu, Qiance Liu, Wu Chen, Chao Wang, Xun Pang, Canfei He, Gang Liu. Systemic risks and cascading dynamics in the global cobalt supply chain. Environmental Science and Ecotechnology, 2026; 29: 100654 DOI: 10.1016/j.ese.2025.100654
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