Prezzi della chimica inorganica di base: tra speculazioni e grande incertezza

Il rallentamento del ciclo economico mondiale pone un problema di sostenibilità ai forti aumenti attuati tra la fine del 2021 e i primi 4 mesi del 2022

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Nell'articolo La grande speculazione sono descritti i recenti aumenti dei prezzi dei prodotti di base della chimica organica e gli elevati rincari che essi stanno subendo ad opera del sistema distributivo.
Questo articolo affronta i corrispondenti aspetti della chimica inorganica, utilizzando la stessa metodologia basata sul confronto tra i prezzi dichiarati da un panel di operatori del settore (in questo caso rappresentato dalle Commissioni della Camera di Commercio di Milano) e i prezzi rilevati al passaggio dei prodotti alle dogane dei 27 paesi UE.

L'industria chimica inorganica

L'industria chimica inorganica si è sviluppata nel corso dell'800, arrivando ad un completo sviluppo nei primi anni del '900. Dal punto di vista industriale, quindi, la chimica inorganica precede di quasi un secolo quella organica. Al fine di analizzare le diverse forme di mercato e i meccanismi di formazione dei prezzi è utile distinguere tra i prodotti chimici di base e i prodotti della chimica fine e delle specialità.
La produzione dei prodotti di base avviene su larga scala in grandi impianti, tramite processi continui. Lo sfruttamento delle economie di scala e l'efficienza del processo produttivo sono due tra i principali fattori competitivi. L'omogeneità del prodotto spinge le imprese ad una accesa competizione di prezzo. Il risultato è che il prezzo unitario di questi prodotti è relativamente basso, inferiore a 1 dollaro per chilogrammo.
I prodotti di base, attraverso successive fasi di sintesi e purificazione, sono trasformati in intermedi, per poi essere utilizzati nella produzione di specialità, tramite processi a lotti, da imprese di media e anche piccola dimensione. Man mano che ci si allontana dai prodotti di base, il prezzo unitario cresce, sia per la maggior quantità di lavoro e energia incorporata, sia per la crescente possibilità delle imprese di attuare strategie di differenziazione.

All'interno dell'industria chimica inorganica è possibile distinguere cinque sotto industrie, in funzione dei processi chimici utilizzati.

Industria dei composti cloro-alcalini

Il processo di base di questa industria è la trasformazione del cloruro di sodio (il sale marino) in cloro e idrossido di sodio (noto anche come soda caustica). Tra le produzioni di base di questa industria figurano il carbonato di sodio (o soda), l'ossido di calcio (o calce) e l'acido cloridrico. Il cloro è anche usato per produrre cloruro di vinile, il materiale di partenza per la fabbricazione del cloruro di polivinile (PVC). Un sale derivato è l'ipoclorito di sodio, largamente utilizzato per produrre disinfettanti e candeggianti.
Un ruolo importante all'interno di questa industria è dato dal potassio, molto simile al sodio dal punto di vista chimico, e dai suoi composti.
Sia il processo cloro-soda per produrre cloro e idrossido di sodio, sia quello per isolare il potassio metallico dalla potassa caustica, sono basati su elettrolisi.

I grafici che seguono riportano i prezzi di alcuni prodotti di base di questa industria, ponendo a confronto i prezzi rilevati dai flussi doganali dell'UE con quelli raccolti tramite un panel di esperti.

Prezzo di composti di base di sodio e potassio (euro per tonnellata)
Prezzo Soda Caustica Prezzo del carbonato di sodio
Prezzo del carbonato di potassio Prezzo del  nitrato di potassio

L'analisi di questi grafici consente di evidenziare i seguenti fatti:

  1. per tutti i prodotti analizzati, la dinamica storica delle due tipologie di prezzi è perfettamente allineata, segnalando come i prezzi di ciascun prodotto sono influenzati dai medesimi fattori;
  2. per tutti i prodotti, il prezzo panel è significativamente superiore al prezzo doganale. Questa differenza riflette le diverse fasi di distribuzione a cui i prezzi sono riferiti. I prezzi doganali tendono a riflettere maggiormente i prezzi alla produzione, mentre i prezzi panel registrano maggiormente i prezzi alle imprese utilizzatrici. Questa distanza tende ad essere in percentuale elevata per i prodotti a basso prezzo unitario, riflettendo i costi di trasporto e stoccaggio non proporzionali al valore del prodotto;
  3. per tutti e quattro i prodotti analizzati, tra la fine del 2021 e l'inizio del 2022 si è registrato un fortissimo aumento dei prezzi panel, a cui corrispondono aumenti molto più contenuti dei prezzi doganali;
  4. particolarmente elevati sono gli aumenti registrati dai composti di potassio, passati in pochi mesi da valori prossimi a 1000 euro/ton a valori vicini a 2000 euro. L'aumento dei costi di produzione del potassio metallico tramite elettrolisi sembra aver fornito le motivazioni per questi aumenti.

Nei due grafici che seguono sono riportati dei composti, uno derivato dal sodio e uno dal potassio, che presentano livelli di prezzo superiori a quelli dei prodotti di base. Per il trifosfato di sodio valgono i fatti precedentemente riportati. Il prezzo del permanganato di potassio segue, invece, un modello diverso, con un chiaro trend di crescita e una crescente divaricazione tra il prezzo panel e il prezzo doganale. Questo sembra il risultato di politiche di differenziazione dell'offerta, resa possibile dall'ampia varietà di utilizzi del prodotto in settori tra loro molto diversi.

Prezzo di altri composti di sodio e potassio (euro per tonnellata)
Prezzo del carbonato di sodio Prezzo del  permanganato di potassio

Industria dei composti dell'azoto

L'ammoniaca è il prodotto alla base di questa industria. Tramite un processo di ossidazione questa è trasformata in acido nitrico, che rappresenta il secondo elemento di base di quest'industria. Dall'ammoniaca e dell'acido nitrico derivano la maggior parte dei composti dell'azoto, principalmente fertilizzanti e esplosivi.

I due grafici che seguono riportano il prezzo dell'ammoniaca e del nitrato d'ammonio.
Anche in questo caso valgono i fatti riportati per i prodotti di base dell'industria dei composti cloro-alcalini, con una importante eccezione. L'aumento degli ultimi mesi rilevato dai prezzi panel e dai prezzi doganali ha intensità simili, segnalando l'oggettività delle determinanti alla base di questi aumenti. Per la produzione di ammoniaca sono necessarie elevate quantità di energia termica, e per alcuni processi, di energia elettrica. Inoltre il basso costo unitario del prodotto rende il mercato dell'ammoniaca fortemente regionale. In questa situazione, la crescita dei prezzi dell'energia elettrica in Europa, aumentati di 4 volte tra il primo e il secondo semestre 2021, non poteva non impattare fortemente sui costi e prezzi dell'ammoniaca e dei suoi derivati.

Prezzo dei composti di azoto (euro per tonnelata)
Ammoniaca Nitrato di ammonio

Industria dell'acido solforico e dei solfati

L'acido solforico è la sostanza chimica che viene prodotta in maggiori quantità su scala mondiale. Il suo prezzo ha raramente superato i 100 dollari a tonnellata. Per molto tempo è stato prodotto partendo dallo zolfo estratto dalle miniere. Con lo sviluppo dell'industria petrolifera e la crescita della domanda di combustibili sempre più puri, la produzione di zolfo sta diventando sempre più un by-product dei processi di purificazione dei combustibili. Dalla reazione dell'acido solforico con metalli e non metalli si ricavano una molteplicità di solfati, dal più comune solfato di ammonio, ai più differenziati solfato di bario e solfato di cromo.

Prezzo dei solfati (euro per tonnellata)
Solfati di alluminio Prezzo Solfati di magnesio

L'abbondante produzione di acido solforico, il suo basso prezzo e i costi relativamente contenuti per produrre i suoi derivati hanno limitato il livello medio dei prezzi dei solfati. Nel corso di questo secolo i loro prezzi hanno registrato un trend crescente in relazione con la dinamica dei costi generali delle imprese. Il fattore che li caratterizza negli ultimi mesi è la significativa crescita registrata nelle rilevazioni presso i panel di esperti, a cui corrisponde, però, una relativa stabilità dei prezzi rilevati alla dogana.

Industria dei composti del fosforo

Il fosforo viene estratto dai minerali fosfatici, principalmente acido fosforico, prodotto dalla reazione dei fosfati con l'acido solforico. Il prezzo dell'acido fosforico può variare molto in funzione della sua purezza dall'acido solforico. L'acido fosforico è il materiale di partenza per la produzione di fertilizzanti e, con elevati gradi di purezza, per detergenti oppure impiegato nell'industria alimentare e farmaceutica.

Industria dei composti metallici

L'industria dei composti metallici raggruppa i prodotti chimici inorganici non compresi nelle industrie sopra descritte. Questa industria produce prevalentemente ossidi di metalli e sali metallici, ottenuti combinando un metallo con un non metallo.
Di seguito è riportato il grafico del prezzi di due composti metallici.

Prezzo dei composti di bario e zinco (euro per tonnellata)
Prezzo Carbonato di bario Prezzo Ossido e perossido di zinco

Anche per questi prezzi sono validi i fatti descritti per i composti cloro-alcalini, con un'unica eccezione: la crescita dei prezzi registrata negli ultimi mesi è coerente tra le due diverse rilevazioni. Come nel caso dell'industria dei composti dell'azoto, alla base di questa coerenza ci sono determinanti oggettive, quali l'aumento generalizzato dei prezzi dei metalli. Tra la primavera del 2020 e quella del 2022 il prezzo dei metalli in Europa è, infatti, mediamente raddoppiato.

Conclusioni

I recenti forti aumenti dei prezzi dei prodotti di base della chimica inorganica trovano determinanti nell'aumento del prezzo dei metalli e dell'energia elettrica, che ha fortemente influenzato i costi di produzione dell'ammoniaca e degli altri composti chimici prodotti tramite elettrolisi.
Queste determinanti giustificano aumenti tendenziali (rispetto al corrispondente mese del 2021) dei prezzi di base della chimica inorganica nell'ordine del 60%. I prezzi dei medesimi beni rilevati da panel di operatori del settore registrano, tuttavia, aumenti molto più sostenuti, frutto di probabili azioni speculative.
Le industrie in cui sembrano essere maggiormente presenti tali azioni sono quella dell'acido solforico e dei solfati e quella dei composti cloro-alcalini. I prodotti della prima industria sono infatti relativamente protetti dagli aumenti dei prezzi dei metalli e dell'energia elettrica. Nonostante questo, i panel di operatori del settore registrano tassi di crescita dei prezzi molto elevati. Nel caso invece dell'industria dei composti cloro-alcalini, la direzione delle variazioni dei prezzi è certamente giustificata dall'aumento del prezzo dell'energia elettrica in Europa. Non è, invece, altrettanto giustificata l'intensità di tali aumenti.