La chimica bio-based: un’innovazione strategica per la transizione ecologica

La transizione ecologica rappresenta una delle sfide più rilevanti della nostra epoca, sia per contrastare il cambiamento climatico sia per garantire alle future generazioni uno sviluppo sostenibile. Essa si declina in una molteplicità di ambiti: dalla mobilità sostenibile alla transizione energetica, dall’economia circolare all’aumento dell’efficienza nell’uso delle risorse del pianeta.
In questo contesto, uno strumento strategico è rappresentato dalla chimica bio-based, che impiega biomasse – materie prime di origine agricola o scarti – per produrre alternative ai prodotti petro-based, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale complessivo dell’industria chimica. I campi di applicazione della chimica bio-based sono numerosi e in rapida espansione: biopolimeri, biocarburanti, biocombustibili, biolubrificanti, prodotti fitosanitari e biocosmetici.

Una domanda centrale, tuttavia, riguarda l’impatto concreto di questa trasformazione sull’approvvigionamento delle imprese utilizzatrici. La diffusione della chimica bio-based sta portando a una maggiore o minore disponibilità di intermedi chimici? Sta determinando un aumento o una riduzione dei prezzi lungo le diverse filiere? E, soprattutto, contribuisce a rafforzare o a indebolire la competitività dell’industria europea?

L’analisi sviluppata in questo articolo si concentra sugli intermedi chimici^[1], veri e propri “mattoni” di base utilizzati per produrre la vasta gamma di prodotti chimici richiesti dalle economie avanzate. In particolare, vengono esaminate le innovazioni che consentono di passare da intermedi derivati dagli idrocarburi a intermedi bio-based. La loro sostituzione può generare ricadute positive lungo l’intera catena del valore, rendendo bio-based anche i prodotti finali e contribuendo a una trasformazione strutturale dei processi chimici a valle.

Trasformazione degli intermedi chimici da petro-based a bio-based

La tabella che segue presenta un elenco di intermedi chimici, ordinati in base alla quota della produzione mondiale che può oggi essere considerata “bio-based”. Tale quota rappresenta una stima, costruita a partire da una molteplicità di fonti informative, e deve essere considerata come indicativa. Una volta ottenuto il composto chimico intermedio, infatti, non è più possibile distinguerlo in base alla sua origine, fossile o biologica.

Principali intermedi chimici bio-based

La tabella può essere scomposta in due sezioni. La prima riguarda i grandi intermedi, mentre la seconda comprende gli intermedi bio-based specializzati.

I grandi intermedi bio-based

Tra i grandi intermedi bio-based figurano due prodotti con una produzione mondiale superiore a 100 milioni di tonnellate: il glucosio^[2] e l’etanolo^[3].

Nel mercato del glucosio, da alcuni anni Cina e Stati Uniti si contendono la posizione di primo esportatore mondiale. Storicamente, il paese in cui ha avuto origine la produzione su larga scala di glucosio ricavato dal mais sono stati gli Stati Uniti, grazie all’ampia disponibilità di questa coltura sul mercato interno. Negli ultimi 15 anni, tuttavia, la posizione di leadership degli Stati Uniti è stata progressivamente insidiata dalla Cina, che dal 2024 risulta essere il principale paese esportatore. Negli Stati Uniti il glucosio è utilizzato prevalentemente come dolcificante nei soft drink e nelle bevande zuccherate. In Cina, invece, il glucosio non è soltanto un dolcificante, ma rappresenta anche una vera e propria piattaforma industriale su cui si fonda l’industria delle fermentazioni, la più grande al mondo. I prezzi più bassi del glucosio sul mercato cinese rispetto a quelli europei offrono un vantaggio competitivo all’intera industria chimica bio-based che utilizza questo intermedio.

Nel mercato dell’etanolo, gli Stati Uniti occupano da tempo una posizione dominante, grazie alla loro ampia disponibilità di mais, che consente una produzione su larga scala. L’unico paese in grado di competere con gli Stati Uniti sui mercati internazionali è il Brasile, dove l’etanolo è ottenuto dalla fermentazione della canna da zucchero. In entrambi i paesi l’etanolo è utilizzato prevalentemente come carburante. Se invece si considera l’etanolo come intermedio chimico, il paese più avanzato risulta essere la Cina, dove esso svolge un ruolo centrale come piattaforma di base per l’industria chimica e delle fermentazioni.

Gli intermedi bio-based specializzati

Accanto ai grandi intermedi bio-based, la chimica bio-based comprende un’ampia gamma di intermedi bio-based specializzati, destinati a filiere e applicazioni più mirate. È in questo segmento che la Cina ha progressivamente conquistato, negli ultimi due decenni, una posizione dominante, superando ampiamente l’industria europea, storicamente pioniera nello sviluppo della chimica degli intermedi bio-based a partire dalla fine del secolo scorso.
Per tutti i prodotti di questo gruppo elencati in tabella, ad eccezione del glicerolo, l’industria cinese risulta essere il principale paese esportatore. Il ruolo di leadership esercitato dalla Cina su questi mercati appare particolarmente evidente se si confrontano i prezzi degli intermedi negli scambi intra-UE con i prezzi FOB delle esportazioni cinesi. Nei quattro grafici che seguono, il confronto viene sviluppato per l’acido citrico^[4], l’acido lattico^[5], l’acido sebacico^[6] e l’alcol furfurilico^[7].

Confronto tra prezzi doganali intra-Ue e prezzi FOB delle esportazioni cinesi

Acido citrico	Acido lattico
Acido sebacico	Alcol furfurilico

Dall’analisi di questi grafici emergono i seguenti elementi:

• In tutti i casi, i prezzi cinesi tendono ad anticipare le svolte dei prezzi europei. Ciò segnala una forte dipendenza del mercato europeo da quello cinese.
• Il prezzo FOB delle esportazioni cinesi risulta sistematicamente inferiore al prezzo doganale degli scambi intra-UE. Poiché è ragionevole ipotizzare che il prezzo sul mercato interno cinese non si discosti in modo significativo dal prezzo FOB delle esportazioni, ne deriva che le imprese chimiche cinesi a valle delle filiere bio-based possono acquistare intermedi a prezzi inferiori rispetto a quelli prevalenti sul mercato europeo. Questo differenziale di prezzo è particolarmente elevato nel caso dell’acido citrico e dell’acido lattico.

Conclusioni

Fatta eccezione per i grandi intermedi chimici bio-based, nei quali gli Stati Uniti mantengono ancora un ruolo dominante, nei mercati degli intermedi chimici bio-based specializzati la Cina ha da tempo conquistato la prima posizione nel commercio mondiale. Per quasi tutti i prodotti di questa famiglia, il prezzo si forma dall’incontro tra domanda e offerta sul mercato cinese e da lì si propaga agli altri mercati internazionali, incluso quello dell’Unione Europea.

Dal punto di vista delle industrie a valle che utilizzano intermedi bio-based, le imprese cinesi beneficiano di un vantaggio competitivo di costo rispetto alle imprese dell’UE, derivante dal minor prezzo di acquisto di questi composti sul mercato cinese rispetto a quello europeo. È molto probabile che, sul mercato interno, le imprese europee riescano a compensare tale svantaggio di costo attraverso altri fattori competitivi, più legati alle specifiche del prodotto e alla qualità del servizio. Risulta invece più complesso compensare questo svantaggio di costo nei mercati extra-UE.