La guerra con l’Iran interrompe l’accesso a un gas fondamentale per i semiconduttori e i centri dati
Punti chiave
Il conflitto in Medio Oriente ha bloccato la produzione di elio in Qatar, responsabile di un terzo dell’approvvigionamento mondiale. L’elio viene estratto come sottoprodotto nella produzione di gas naturale liquefatto (GNL). L’impianto di GNL di Ras Laffan in Qatar è stato chiuso all’inizio di marzo per motivi di sicurezza.
Il 18 marzo, droni e missili iraniani hanno danneggiato l’impianto qatariota. Il governo del Qatar ha dichiarato che per completare le riparazioni ci vorranno dai tre ai cinque anni.
La chiusura dello Stretto di Hormuz ha eliminato l’unica via di esportazione dell’elio qatariota. La “doppia interruzione” causata dalla chiusura dell’impianto e dall’incertezza sulla ripresa delle spedizioni sta creando instabilità sul mercato.
I settori della produzione di semiconduttori e della fabbricazione di microchip sono i maggiori consumatori di elio a livello globale. L’elio è insostituibile per questi usi.
I primi segnali di tensione nell’offerta sono già visibili, con l’emergere di aumenti dei prezzi e razionamenti. Un’interruzione della durata di diversi mesi avrebbe un impatto economico significativo sulle industrie che dipendono dall’elio, compresa la produzione di chip.
Il conflitto tra Stati Uniti e Iran ha rivelato un punto di fragilità nella catena di approvvigionamento globale dei semiconduttori. Le fonti di elio statunitensi sembrano aver arginato la crisi per ora, con contratti dell’ultimo minuto ora in vigore per garantire la fornitura ai produttori di chip coreani. I produttori di chip di Taiwan stanno chiedendo al loro governo di adottare misure per proteggere il loro settore da future interruzioni dell’approvvigionamento di GNL ed elio.
Introduzione: Il conflitto in Medio Oriente ha puntato i riflettori sull’elio come rischio critico per la catena di approvvigionamento.
La guerra in Iran ha messo in luce che lo Stretto di Hormuz è un punto nevralgico per materie prime vitali oltre al petrolio e al gas. L’elio è presente in natura in piccole quantità in alcuni giacimenti di gas naturale e può essere estratto durante il processo di raffreddamento e lavorazione del gas naturale per produrre GNL. La Ras Laffan Industrial City di QatarEnergy, un importante sito per la produzione di GNL, ospita anche il singolo più grande sito di produzione di elio al mondo.
Il 2 marzo, QatarEnergy ha dichiarato forza maggiore nel suo complesso della Ras Laffan Industrial City, interrompendo tutta la produzione senza annunciare una data di ripresa.
L’interruzione delle spedizioni di elio attraverso lo Stretto di Hormuz sta mettendo a nudo una vulnerabilità in gran parte invisibile nell’economia globale della tecnologia e della sanità. L’associazione dell’elio con i palloncini da festa nasconde la sua enorme importanza per le industrie high-tech. L’elio è insostituibile in usi specializzati nella fabbricazione di wafer per semiconduttori, nella produzione di dischi rigidi (HDD) e nel confezionamento avanzato di chip.
L’elio è anche un input vitale per i dispositivi medici, comprese le macchine per la risonanza magnetica (MRI), le applicazioni aerospaziali, il rilevamento di perdite nelle condutture e altre applicazioni, l’informatica quantistica e la ricerca scientifica.
Ciascuno di questi settori opera con pochi, se non nessun, sostituti dell’elio, il che significa che i ritardi nelle forniture comportano rischi immediati per la produzione. Sebbene alcuni utenti industriali mantengano scorte di riserva, queste riserve durano in genere solo da poche settimane a pochi mesi.
Gli impianti di produzione di semiconduttori sono tra i più esposti, poiché dipendono da flussi continui di elio per il raffreddamento e il rilevamento delle perdite nei processi di produzione di precisione. Ospedali e istituti di ricerca seguono a ruota, limitati dai vincoli fisici dello stoccaggio dell’elio.
Lorna Blaisse, CEO di Helium One Global, ha spiegato in una e-mail che l’interruzione delle spedizioni attraverso lo Stretto di Hormuz è un “evento black swan” che ha messo a nudo le principali vulnerabilità dell’industria dell’elio e ha gettato il mercato in uno shock di approvvigionamento.
L’elio del Qatar è venuto a mancare “da un giorno all’altro”, ha affermato Blaisse. Ha previsto che i principali fornitori di gas che dipendono dall’approvvigionamento del Qatar dichiareranno forza maggiore e i prezzi continueranno a salire. Riferendosi ad altri periodi di volatilità dell’offerta di elio negli ultimi anni, Blaisse ha osservato: “Sembra inevitabile che nelle prossime settimane e nei prossimi mesi saremo soggetti a restrizioni di approvvigionamento ed entreremo nella fase 5.0 della carenza di elio”.
Ha spiegato che, prima dell’inizio del conflitto, il mercato dell’elio presentava un eccesso di offerta di circa il 15%. Quando il 30% dell’offerta è stato eliminato dalla chiusura del Qatar, ciò ha significato che il mercato è passato immediatamente a una carenza del 15%. “Con il passare di ogni settimana, e senza alcun rallentamento della domanda di elio nei settori chiave, questa percentuale aumenterà inevitabilmente”, ha affermato.
Il punto fondamentale è che interruzioni delle forniture globali di elio che durino più di qualche settimana limiterebbero alcune delle attività tecnologicamente ed economicamente più critiche nell’economia globale.
Analisi: l’interruzione delle forniture di elio dal Medio Oriente sottolinea l’importanza di fonti diversificate.
L’industria dell’elio è stata a lungo afflitta da ricorrenti fluttuazioni, carenze di approvvigionamento a breve termine e incertezza sulla capacità delle nuove fonti — in particolare quelle al di fuori dei produttori tradizionali — di soddisfare la crescente domanda proveniente dai settori dei semiconduttori, dell’imaging medico e della ricerca.
I mercati dell’elio sono intrinsecamente volatili a causa dei vincoli economici e fisici unici che ne limitano la produzione.
I mercati dell’elio sono più volatili rispetto a quelli della maggior parte delle materie prime perché il sistema presenta una serie di fragilità intrinseche. I giacimenti di gas naturale contenenti elio negli Stati Uniti contengono circa lo 0,1-0,3% di elio. L’elio è ancora più diluito nei giacimenti del Qatar, dove la percentuale di elio in volume è solo dello 0,04-0,06%. Poiché si trova in concentrazioni così basse, il valore dell’elio stesso non è sufficiente a stimolare nuova produzione. Ciò significa che l’offerta di elio non può rispondere facilmente ai segnali di prezzo quando la domanda aumenta. Un ulteriore fattore che aumenta la volatilità del mercato è la concentrazione della produzione. A livello globale, la produzione di elio è concentrata in pochi grandi impianti — come la Ras Laffan Industrial City in Qatar e lo Shute Creek Gas Processing Plant nel Wyoming — il che significa che interruzioni e incidenti possono rapidamente mettere fuori uso una quota consistente dell’offerta globale.
Nel gennaio 2023, l’U.S. Geological Survey ha richiesto un parere pubblico sui rischi legati all’approvvigionamento di elio per comprendere meglio le crescenti preoccupazioni riguardo alla disponibilità a lungo termine di questo gas insostituibile. All’epoca, gli Stati Uniti stavano inoltre procedendo alla vendita della Riserva Federale di Elio — comprese sia le attrezzature di stoccaggio che l’elio stesso — ad acquirenti privati, in conformità con la legislazione emanata nel 2013 che ne imponeva la vendita.
Nei commenti all’USGS del 2023, la Semiconductor Industry Association (SIA) ha osservato che una sostanziale interruzione dell’approvvigionamento di elio causerebbe “shock all’industria globale di produzione di semiconduttori”.
La SIA ha consigliato all’USGS: “L’uso dell’elio per le applicazioni dei semiconduttori dovrebbe avere la priorità in caso di eventuali limitazioni dell’approvvigionamento, data la natura critica dell’elio nella produzione di semiconduttori, che è importante per l’economia degli Stati Uniti, la sicurezza nazionale, la leadership tecnologica e la resilienza della catena di approvvigionamento”.
Con la chiusura di Ras Laffan, i fabbricanti di chip più avanzati al mondo hanno perso la loro fonte primaria di elio. Secondo la Korea International Trade Association, la Corea del Sud — sede dei principali produttori di chip Samsung e SK Hynix — ha importato quasi due terzi del proprio elio dal Qatar nel 2025.
Le spedizioni dal Golfo Persico alla Corea del Sud richiedono circa un mese. Ciò significa che, fino all’inizio di aprile, i produttori asiatici di semiconduttori hanno potuto fare affidamento sulle merci partite dal Qatar prima del 2 marzo. Il consulente del settore dell’elio Phil Kornbluth, intervenendo a un webinar di Gasworld il 4 marzo, ha previsto che, se l’interruzione si fosse protratta oltre le due settimane, i distributori di gas industriali avrebbero potuto essere costretti a trasferire le attrezzature criogeniche e a rivalutare i rapporti con i fornitori.
Si stima che i produttori di chip sudcoreani e i loro fornitori dispongano di scorte di elio sufficienti per circa quattro-sei mesi, fornendo un cuscinetto temporaneo contro le interruzioni dell’approvvigionamento. Tuttavia, queste scorte si trovano principalmente a livello della catena di approvvigionamento piuttosto che nei siti di produzione — che in genere dispongono solo di scorte operative sufficienti per circa una settimana.
I gruppi industriali asiatici stanno chiedendo ai governi di intervenire per proteggerli da future interruzioni dell’approvvigionamento.
L’offerta di elio degli Stati Uniti sembra aver stabilizzato il mercato, per ora. All’inizio di aprile, Linde e Air Products, entrambe fornitrici di elio principalmente dagli Stati Uniti, hanno firmato nuovi accordi di fornitura a lungo termine con Samsung Electronics e SK Hynix, consentendo ai produttori di chip di compensare i volumi persi dal Qatar ed evitare interruzioni di produzione a breve termine. Gli accordi segnano un più ampio cambiamento nella catena di approvvigionamento dei semiconduttori, che si allontana dalla dipendenza dal Medio Oriente, con gli acquirenti disposti a pagare un sovrapprezzo per assicurarsi un approvvigionamento affidabile e isolato dal punto di vista geopolitico.
Entrambe le aziende fanno ampio ricorso all’elio proveniente dagli Stati Uniti, limitando la loro esposizione alle interruzioni originate dal Qatar. La produzione di elio negli Stati Uniti è concentrata in una manciata di bacini geologici dove è presente gas naturale ricco di elio, principalmente in Wyoming, Texas, Oklahoma e Kansas. L’impianto di trattamento del gas di Shute Creek a Kemmerer, nel Wyoming, è la singola più grande fonte di elio negli Stati Uniti, rappresentando circa il 30-40% della produzione totale di elio del Paese.
A differenza dei gas industriali sfusi, l’elio non può essere stoccato in modo sicuro in grandi quantità nei siti di produzione: le scorte operative nella maggior parte degli impianti ammontano a circa una settimana di fornitura. I produttori di chip dipendono da spedizioni in entrata continue piuttosto che da scorte. Una volta esaurite le consegne di aprile dal Qatar, le limitazioni di elio si sarebbero fatte sentire immediatamente.
L’analista di settore William Faulkner ha scritto per Chemanalyst — una piattaforma di analisi di mercato che copre i settori petrolchimico, energetico e le catene di approvvigionamento industriali a livello globale — in merito all’accordo del 10 aprile, affermando: “Nel complesso, l’incidente ha messo in luce l’importanza della diversificazione della catena di approvvigionamento e della gestione del rischio geopolitico.
Sebbene la minaccia immediata si sia placata, l’episodio ha anche accelerato gli adeguamenti strategici all’interno del settore per garantire la resilienza a lungo termine.”
La Taiwan Semiconductor Industry Association (TSIA) sta chiedendo al governo di costituire scorte di materie prime strategiche come l’elio e il gas naturale liquefatto — ed esprime sostegno alla riapertura delle centrali nucleari, tra i timori che il conflitto in Medio Oriente possa interrompere le forniture a lungo termine di materiali critici ed energia.
In una dichiarazione rilasciata l’8 aprile, Cliff Hou, presidente della TSIA e vicepresidente senior della Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ha affermato: “Nel breve termine, tutte le nostre aziende associate sono a posto con le scorte attuali, ma dobbiamo anche prestare attenzione alle incertezze a medio e lungo termine.”
L’elio è insostituibile nella produzione di semiconduttori.
L’elio è insostituibile nei processi di gestione termica e controllo della contaminazione che determinano la qualità dei wafer. Non esiste alcuna alternativa valida che eguagli le proprietà termiche e chimiche dell’elio per queste applicazioni.
- Raffreddamento dei wafer: l’elevatissima conducibilità termica dell’elio mantiene le apparecchiature di precisione a temperature stabili durante i processi di incisione ad alta temperatura e litografia che definiscono i circuiti dei chip.
- Ambienti inerti: L’inerzia chimica dell’elio lo rende ideale per creare le atmosfere prive di contaminazione necessarie per la fabbricazione avanzata di chip.
- Gas vettore per litografia: L’elio viene utilizzato come gas vettore nel processo di litografia, in cui i pattern vengono incisi su wafer di silicio su scala nanometrica.
Oltre alle fabbriche di semiconduttori, l’elio svolge un ruolo diretto e altrettanto insostituibile all’interno delle unità disco rigido che alimentano i data center, lo storage aziendale e l’infrastruttura cloud.
Le qualità fisiche uniche dell’elio lo rendono indispensabile per le unità disco dei data center, che sono imprescindibili per il funzionamento dei data center.
I data center si affidano a unità disco rigide di livello aziendale (HDD) come loro cavalli di battaglia. Queste unità sono molto capienti — da 10 a 30 terabyte (TB) o più. Sono inoltre costruite per un funzionamento ininterrotto 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e ottimizzate per affidabilità e costi.
Praticamente ogni disco rigido con una capacità di 10 TB e oltre è riempito di elio e sigillato. L’elio è essenziale per il loro funzionamento. I gas alternativi sono troppo densi, troppo reattivi o non sicuri, non lasciando alcun sostituto pratico. Se la fornitura di elio viene interrotta o i costi diventano proibitivi, i produttori non possono sostituire un altro gas o riorganizzarsi dall’oggi al domani: la produzione si fermerà immediatamente.
All’interno di un disco rigido tradizionale, i dischi rotanti (“piatti”) si muovono nell’aria normale. Il movimento rotatorio crea una resistenza dell’aria, molto simile alla resistenza aerodinamica di un’auto. Questa resistenza limita la velocità di rotazione dei dischi e il consumo energetico dell’unità.
Sostituire l’aria con l’elio offre diversi vantaggi derivanti dalla bassa densità dell’elio; l’aria normale è sette volte più pesante dell’elio. La stessa leggerezza che fa galleggiare i palloncini di elio permette anche ai componenti all’interno dei dischi rigidi di ruotare più liberamente. Una minore densità significa meno resistenza aerodinamica, quindi i piatti ruotano più velocemente con meno energia.
Una minore resistenza aerodinamica significa anche meno turbolenza, consentendo ai produttori di disporre i piatti più vicini tra loro. Una bassa turbolenza comporta meno vibrazioni e usura dei componenti del disco rigido, migliorandone l’affidabilità e prolungandone la durata. Infine, una minore resistenza aerodinamica significa che viene generato meno calore all’interno del disco rigido, riducendo la necessità di raffreddamento.
Un’altra qualità fondamentale è che l’elio è un gas inerte, il che significa che ha una bassa infiammabilità e non reagisce con gli altri materiali presenti nell’unità disco.
L’approvvigionamento di elio subirà interruzioni per mesi o anni anche dopo la cessazione delle ostilità nella regione.
I attacchi missilistici dall’Iran hanno colpito la città industriale di Ras Laffan il 19 marzo, danneggiando le infrastrutture che QatarEnergy utilizza per produrre elio, gas naturale liquefatto, zolfo, nafta e altri prodotti legati al gas. L’intero complesso è attualmente chiuso. QatarEnergy, la società statale che gestisce l’impianto, afferma che ci vorranno dai tre ai cinque anni per effettuare le riparazioni necessarie a riprendere la piena produzione. Il risultato è che, anche dopo la ripresa della normale navigazione commerciale attraverso lo Stretto di Hormuz, fino al 14% della capacità di elio del complesso rimarrà fuori servizio per un lungo periodo.
Anche quando le condizioni saranno abbastanza sicure da giustificare un riavvio, riportare in funzione la produzione di GNL ed elio del Qatar richiederà tempo — misurato in settimane o mesi piuttosto che in giorni. Le stime del settore suggeriscono che potrebbero essere necessarie circa due settimane solo per autorizzare e avviare le procedure di riavvio, seguite da altre due settimane per portare la produzione alla piena capacità.
Nel riavvio degli impianti di GNL, le singole linee di produzione di liquefazione — chiamate “trains” — vengono solitamente riavviate in sequenza per garantire un funzionamento sicuro nelle condizioni criogeniche estreme. L’impianto di Ras Laffan ha 14 trains, e due di questi sono stati danneggiati dagli attacchi iraniani.
Il riavvio di un impianto di GNL può richiedere da diverse settimane a mesi a seconda del motivo dell’interruzione e dell’entità delle riparazioni necessarie. Per contestualizzare, il terminale di GNL di Freeport in Louisiana ha richiesto circa tre mesi per riprendere le operazioni parziali a seguito di un’esplosione nel 2022.
Il ripristino della piena normalità potrebbe inoltre essere complicato dalle conseguenze delle ostilità militari.
Ottenere il personale necessario per le ispezioni di sicurezza, superare le strozzature logistiche che interessano i pezzi di ricambio e attendere le riparazioni alle infrastrutture pubbliche può aggiungere ulteriori difficoltà in un contesto postbellico.
Le rotte di transito alternative hanno un valore limitato per le spedizioni di elio del Qatar.
Anche se Ras Laffan potesse tornare in funzione, senza una riapertura dello Stretto di Hormuz non esistono valide rotte commerciali alternative per l’elio.
Le principali compagnie di navigazione — tra cui Maersk, MSC, Hapag-Lloyd e CMA CGM — hanno sospeso i transiti attraverso lo Stretto di Hormuz, deviando le navi intorno al Capo di Buona Speranza. Questa opzione è tutt’altro che ideale per qualsiasi carico, poiché la deviazione aggiunge circa 10-14 giorni ai viaggi e aumenta i costi del carburante di circa 1 milione di dollari per viaggio.
Per le spedizioni di elio, tempi di trasporto più lunghi significano che una quantità minore di prodotto arriva a destinazione. L’elio gassoso viene trasportato in contenitori criogenici ISO specializzati mantenuti a -268,9 gradi Celsius. Anche in condizioni ideali, parte dell’elio si riscalda e riprende la forma gassosa, e deve essere sfiatato dal contenitore per evitare accumuli di pressione pericolosi. Più lungo è il tempo di transito, maggiore sarà questo “evaporazione” dell’elio.
Prospettive future: l’approvvigionamento di elio potrebbe diversificarsi, ma ci vorrà del tempo.
Sebbene il Qatar sia un attore di primo piano nella produzione di elio, altre nazioni potrebbero subentrare a colmare il vuoto se la regione venisse considerata una fonte inaffidabile alla luce dei rischi di future interruzioni nello Stretto di Hormuz.
Ad esempio, mentre l’Europa subirà gli effetti della riduzione delle forniture di elio dal Qatar, le aziende europee saranno probabilmente in grado di riallocare le forniture dai produttori di gas europei e di approvvigionarsi da Algeria e Stati Uniti.
Gli Stati Uniti sono oggi un produttore leader e, nel lungo termine, ci sono prospettive di un aumento significativo della produzione nordamericana di elio. Nel 2025, sei nuovi impianti (tre nel New Mexico e uno ciascuno in Colorado, Kansas e Montana) hanno iniziato a produrre elio negli Stati Uniti. Un nuovo impianto di elio ha inoltre avviato l’attività in Saskatchewan, Canada.
La Russia potrebbe diventare un attore di primo piano nella produzione mondiale di elio. Le sue prospettive dipendono dall’impianto di trattamento del gas di Amur, che dovrebbe ricavare l’elio dalle vaste riserve della Siberia orientale. I progressi della Russia su questo fronte sono stati ostacolati da difficoltà tecniche e dalle sanzioni occidentali che hanno rallentato l’accesso alle attrezzature, i finanziamenti e l’integrazione nel mercato.
A seguito di un pozzo di scoperta del 2024 nel bacino del Rukwa Rift in Tanzania, Helium One Global sta conducendo test di flusso, ottenendo una licenza mineraria e cercando partner per commercializzare quella che potrebbe diventare una nuova fonte significativa di approvvigionamento di elio non associato al petrolio.
Raccomandazioni
- Se la vostra attività dipende dall’approvvigionamento di dischi rigidi (HDD), valutate subito le vostre scorte. Partite dal presupposto che ogni disco da 10 TB e oltre dipenda dall’elio e sia vulnerabile alle interruzioni della catena di approvvigionamento.
- Valutate le vostre esigenze future e prendete in considerazione l’acquisto in anticipo rispetto al vostro normale programma di approvvigionamento. La finestra per assicurarsi le scorte a prezzi pre-carenza si sta chiudendo.
- Preparatevi a prezzi più alti o a scorte limitate di prodotti a valle contenenti chip. Durante la pandemia, i beni di consumo, dagli elettrodomestici alle automobili, hanno avuto prezzi più alti o scorte insufficienti a causa della carenza di chip. Queste carenze potrebbero ripetersi se lo Stretto di Hormuz rimanesse impraticabile per un lungo periodo.
