L’industria del potassio: una doppia filiera tra fertilizzanti e chimica avanzata

Sodio e potassio, due elementi tra i più abbondanti nella crosta terrestre, mostrano una spiccata tendenza a combinarsi con il cloro, formando rispettivamente cloruro di sodio (NaCl) e cloruro di potassio (KCl). Mentre il primo è noto come comune sale da cucina, il secondo rappresenta la base chimica dell’intera industria del potassio, un settore cruciale per l’agricoltura e per numerose applicazioni industriali.
Il cloruro di potassio si estrae prevalentemente da minerali (come la silvite) e, in misura minore, da salamoie concentrate derivanti dall’evaporazione di bacini salini naturali. Come avviene per il cloruro di sodio, anche il cloruro di potassio può essere sottoposto a elettrolisi in soluzione acquosa per generare idrossido di potassio – noto come potassa caustica. Questo processo è altamente energivoro e la sua sostenibilità economica dipende in larga parte dal prezzo dell’energia elettrica, oltre che dalla disponibilità del KCl stesso.

Dal cloruro di potassio originano due filiere chimiche

A partire dal cloruro di potassio, l’industria sviluppa due filiere distinte, entrambe strategiche ma con finalità differenti.

La prima è la filiera chimico-industriale, che ha nella produzione di potassa caustica il punto di partenza per una gamma di prodotti non agricoli: carbonati di potassio, permanganato di potassio, saponi liquidi, detergenti tecnici, prodotti per l’industria elettronica e batterie^[1]. In questa filiera, i costi di produzione risentono sia delle fluttuazioni del prezzo del cloruro di potassio, sia del costo dell’energia elettrica necessaria per la produzione della potassa caustica.

La seconda è la filiera agrochimica, orientata alla produzione di fertilizzanti. Qui il cloruro di potassio viene trasformato, attraverso processi chimici a bassa o moderata intensità energetica, in:

• Nitrato di potassio, utilizzato soprattutto in colture ad alto rendimento;
• Solfato di potassio, destinato a colture sensibili al cloro.

Questi due prodotti, insieme al cloruro di potassio stesso (utilizzato direttamente come fertilizzante), costituiscono il nucleo dell'area “fertilizzanti” dell’industria del potassio. A differenza della filiera chimica, i costi di questa area dipendono prevalentemente dal prezzo della materia prima, mentre l’incidenza dell’energia nei processi risulta molto più contenuta.

Cost pass-through del prezzo del cloruro di potassio

Nella mappa sottostante sono illustrati i principali composti chimici a base di potassio e le relazioni tra il prezzo del cloruro di potassio e quello dei suoi prodotti derivati. I valori numerici riportati indicano l’elasticità del prezzo del derivato rispetto alle variazioni del prezzo del cloruro di potassio.

L’analisi delle elasticità riportate nella mappa evidenzia un meccanismo di cost pass-through mediamente moderato (compreso tra 0.5 e 0.6) tra le variazioni del prezzo del cloruro di potassio e i prezzi dei suoi derivati. Tuttavia, in un caso, l’elasticità risulta particolarmente bassa: quella del permanganato di potassio, inferiore a 0.1. Questo significa che una variazione del 10% nel prezzo del cloruro di potassio determina un aumento del prezzo del permanganato di potassio inferiore all’1%. Tale fenomeno è dovuto a un processo produttivo complesso, articolato in molte fasi e soggetto a protocolli estremamente severi in termini di sicurezza e purezza.

Non deve sorprendere la bassa elasticità del prezzo del carbonato di potassio rispetto al prezzo del cloruro di potassio. Il carbonato di potassio, infatti, può essere prodotto attraverso due diversi processi produttivi: il primo prevede la reazione del cloruro di potassio con il carbonato di sodio; il secondo utilizza una soluzione di potassa caustica e anidride carbonica. Considerando entrambi i canali produttivi, l’elasticità complessiva del prezzo del carbonato di potassio rispetto alle variazioni del prezzo del cloruro di potassio risulta pari a 0.41.

Produzione e commercio mondiale

Il paese che svolge un ruolo di primo piano nell’industria del potassio è senza dubbio il Canada, grazie alle sue riserve minerarie che rappresentano quasi la metà delle riserve mondiali. Rivestono un’importanza strategica anche la Russia e la Bielorussia per l’ampiezza delle loro riserve.
La gerarchia dei paesi in termini di risorse minerarie si riflette anche nei livelli di produzione, con il Canada saldamente al primo posto, seguito da Russia e Bielorussia. Tra i principali produttori globali di cloruro di potassio figurano anche la Cina, la Germania, Israele e Giordania (che estraggono potassio dalle saline del Mar Morto) e il Laos^[2]. Grazie alle sue elevate riserve, quest’ultimo paese potrebbe facilmente scalare le posizioni nella classifica dei produttori.

Le quattro figure che seguono mostrano i principali paesi esportatori a livello mondiale nei quattro segmenti in cui si suddivide l’industria del potassio:

• Cloruro di potassio, estratto direttamente dalle miniere;
• Fertilizzanti a base di potassio, che rappresentano il principale impiego industriale dei derivati del potassio;
• Potassa caustica, ottenuta dall’elettrolisi della salamoia potassica, che costituisce la prima fase della filiera chimico-industriale;
• Composti di potassio diversi dai fertilizzanti, che rappresentano la parte a maggior valore aggiunto dell’industria del potassio.

Principali paesi esportatori nel 2024 di prodotti dell'industria del potassio.

Cloruro di potassio	Fertilizzanti a base potassio
Potassa caustica	Composti di potassio diversi dai fertilizzanti

Dall’analisi dei quattro grafici emergono alcuni elementi rilevanti:

• Il commercio mondiale di cloruro di potassio, in termini quantitativi, è oltre 10 volte superiore a quello dei fertilizzanti e quasi 100 volte superiore a quello della potassa caustica e dei composti di potassio diversi dai fertilizzanti. La forte concentrazione della materia prima caratterizza questa industria, rendendo l’approvvigionamento soggetto a un rischio geopolitico significativo. Dal 2022, l’UE ha azzerato le importazioni da Russia e Bielorussia, sostituendole con forniture provenienti da Canada, Giordania e Israele.
• Nei composti a base di potassio diversi dai fertilizzanti, che rappresentano i prodotti a maggior valore aggiunto, l’Asia, con Cina e Corea del Sud, ha raggiunto posizioni molto più avanzate rispetto agli altri paesi industrializzati. L’unico paese non asiatico con esportazioni significative in questo segmento è Israele;
• Nei prodotti a maggior valore aggiunto, l’Unione Europea presenta un deficit crescente negli scambi internazionali, con una tendenza in forte aumento nel 2024.

In sintesi

Il potassio, insieme ad azoto e fosforo, è uno degli elementi chiave per la produzione di fertilizzanti. L’aumento della domanda alimentare globale e la necessità di migliorare la resa dei terreni agricoli lo rendono una materia prima strategica per garantire la sicurezza alimentare.
Ma il potassio non è solo fertilizzanti: i suoi composti trovano ampio impiego anche in numerosi altri settori industriali.

Analizzando l’evoluzione dei prezzi, si osserva che il costo del potassio e dei suoi derivati è rimasto relativamente stabile nel corso di questo secolo, ad eccezione di due fasi caratterizzate da vere e proprie crisi speculative, con aumenti superiori al 100% nell’arco di pochi mesi:

• Nel 2008, nella fase finale del superciclo delle materie prime, prima del crollo dei prezzi causato dalla crisi finanziaria del 2009;
• Durante la forte ripresa post-pandemica del 2021-2022.

In entrambi i casi, l’aumento del prezzo del cloruro di potassio ha innescato la crescita dei prezzi lungo tutte le filiere del settore, con effetti rapidi e diffusi.

L’elevata concentrazione delle riserve minerarie e della produzione rende i prezzi estremamente sensibili a situazioni di scarsità dell’offerta. Dal 2022, l’offerta sui mercati dell’Unione Europea si è ulteriormente concentrata, a seguito dell’azzeramento delle importazioni da Russia e Bielorussia, aumentando così il rischio di approvvigionamento per le imprese europee.