Fatti

La resistente, un'impresa edile turca (attrice nel procedimento arbitrale), dal 1980 era coinvolta in oltre 35 progetti edilizi pubblici in Libia. All'inizio degli anni 1990 ha sospeso i lavori a causa di fatture non pagate. Dopo infruttuosi tentativi di recupero crediti, nel 2012 ha proposto azione dinanzi al tribunale di Beida (Libia). Quest'ultimo ha condannato il ricorrente, lo Stato di Libia (rappresentato dal Litigation Department), il 29 ottobre 2012 al pagamento di 1'906'360.23 LD oltre interessi e a un risarcimento di 1'000'000 LD (sentenza di Beida). Il ricorrente è rimasto assente nel procedimento, ma ha proposto appello; la corte d'appello ha annullato la sentenza il 31 gennaio 2018.

Il 9 dicembre 2013 lo Stato, tramite il suo vice ministro delle finanze, ha concluso con la resistente un accordo transattivo, con cui si è impegnato a pagare 5'420'308.707 LD e ha fatto cessare tutti i procedimenti giudiziari e di altro tipo connessi alla sentenza di Beida. L'accordo non conteneva alcuna clausola compromissoria. Il 25 marzo 2018 lo Stato ha avviato la cosiddetta procedura di Tripoli, chiedendo l'accertamento dell'invalidità e della nullità dell'accordo transattivo.

Già il 31 agosto 2016 la resistente aveva avviato dinanzi alla Camera di commercio internazionale (ICC) di Parigi un arbitrato fondato sull'accordo turco-libico sulla protezione degli investimenti del 25 novembre 2009 (ISA), con sede a Ginevra. Il 22 luglio 2019 il tribunale arbitrale ha emanato un Final Award: ha affermato la propria competenza, ha accertato una violazione dell'art. 2 cpv. 2 ISA (trattamento equo e giusto) e ha riconosciuto alla resistente un risarcimento di USD 21'865'554 oltre interessi. Il tribunale arbitrale ha motivato la competenza ritenendo che l'accordo transattivo costituisca un credito pecuniario connesso a un investimento ai sensi dell'art. 1 cpv. 2 lett. b ISA e che la controversia sia sorta solo dopo l'entrata in vigore dell'ISA il 22 aprile 2011.

Il ricorrente ha proposto il 16 settembre 2019 ricorso in materia civile dinanzi al Tribunale federale, chiedendo l'annullamento del lodo con spese a carico della controparte e l'accertamento dell'incompetenza del tribunale arbitrale. La resistente ha chiesto il rigetto. Con decreto presidenziale del 25 marzo 2020 al ricorso è stato conferito effetto sospensivo. Una domanda di spiegazioni nonché due istanze di misure cautelari del ricorrente del 21 settembre 2020 sono divenute senza oggetto con la presente decisione.

Diritto

Il ricorso in materia civile è ammissibile nell'ambito dell'arbitrato internazionale alle condizioni degli art. 190-192 LDIP (art. 77 cpv. 1 lett. a LTF). La sede dell'arbitrato è Ginevra, tutte le parti avevano la sede all'estero (art. 176 cpv. 1 LDIP) e si applica il capitolo 12 LDIP (art. 176 cpv. 2 LDIP). Il lodo è una decisione finale (art. 190 cpv. 2 LDIP). Il ricorso ha in linea di principio natura cassatoria; il Tribunale federale può tuttavia decidere esso stesso sulle questioni di competenza. Sono ammissibili solo le censure elencate in modo esaustivo nell'art. 190 cpv. 2 LDIP; la critica appellatoria è inammissibile. Gli accertamenti di fatto del tribunale arbitrale sono vincolanti, salvo che siano contestati con censure ammissibili. La censura di incompetenza è esaminata liberamente, comprese le questioni preliminari di diritto materiale e il diritto straniero.

In merito alla Kompetenz-Kompetenz e alla litispendenza, il Tribunale federale rileva che un tribunale arbitrale domiciliato in Svizzera ha la priorità quale giudice primario e non doveva tener conto del parallelo procedimento di Tripoli (avviato il 25 marzo 2018), poiché il procedimento arbitrale era già pendente dal 2016. L'obiezione secondo cui il tribunale arbitrale avrebbe dovuto coordinarsi con il procedimento libico (cortesia internazionale) fallisce per la priorità temporale e per la mancanza di una motivazione sufficiente. L'affermazione secondo cui lo Stato avrebbe dovuto far esaminare necessariamente la validità dell'accordo transattivo da un tribunale statale è infondata, poiché non mancava una convenzione arbitrale apparente.

Il principio della cosa giudicata non è pertinente, poiché la sentenza di Tripoli non era nota al tribunale arbitrale e non è stata introdotta nel procedimento. Inoltre, la sentenza non sarebbe riconoscibile ai sensi dell'art. 27 cpv. 2 lett. c LDIP, poiché il procedimento arbitrale svizzero è stato avviato in precedenza. Il passaggio in giudicato della sentenza di Tripoli non è stato inoltre dimostrato.

Quanto alla competenza per materia (art. 1 cpv. 2 lett. b ISA), il Tribunale federale condivide la posizione del tribunale arbitrale secondo cui l'accordo transattivo costituisce un credito pecuniario connesso a precedenti investimenti. Il ricorrente contesta la validità dell'accordo per difetto del potere di rappresentanza del vice ministro delle finanze. Il tribunale arbitrale ha ammesso un'apparenza di potere di rappresentanza (apparent authority) secondo il diritto libico, senza decidere se vi fosse effettivamente un potere di rappresentanza. Le censure contro il decreto n. 1 del 2012 e contro la sentenza della Corte suprema libica non colgono nel segno, poiché non è evidente perché un avvocato della resistente dovrebbe conoscere il decreto meglio delle autorità libiche stesse, che hanno ripetutamente…