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Aug 13, 2023

Conozca a la empresa emergente de Texas que recicla materiales raros

En una fábrica de San Marcos, Texas, los trabajadores reúnen scooters Bird, equipos informáticos

En una fábrica en San Marcos, Texas, los trabajadores reúnen scooters Bird, discos duros de computadoras, máquinas de resonancia magnética y motores de automóviles híbridos para separar los viejos imanes de tierras raras para que puedan triturarse y moldearse en nuevos. Estos fuertes imanes permanentes están en todas partes, incluso si la mayoría de la gente no sabe nada sobre ellos. Entran en todo, desde vehículos eléctricos hasta turbinas eólicas, electrónica de consumo y sistemas de guía de misiles. Sin embargo, durante años, Estados Unidos ha dependido en gran medida de China para el procesamiento de tierras raras. Noveon Magnetics, la startup detrás de este esfuerzo de reciclaje, tiene un gran plan, y alguna tecnología patentada, para hacer mella en esa dependencia.

"No nos dimos cuenta hasta la última década de cuán grandes eran las posibles deficiencias", dice Scott Dunn, cofundador y director ejecutivo de Noveon. "No puedes simplemente abrir el grifo y producir estos. No son una mercancía".

Los imanes van a los motores y generadores que permiten que la electricidad se transforme en movimiento y el movimiento en electricidad. Los imanes permanentes, hechos con materiales de tierras raras, son un elemento clave de los esfuerzos del país para descarbonizar con vehículos eléctricos y turbinas eólicas. Debido a su mayor rendimiento, que permite motores más pequeños y potentes que las alternativas, su uso se ha extendido y sigue aumentando. La demanda mundial de imanes de tierras raras aumentará en un 7,5 % compuesto anualmente hasta 2040, según Adamas Intelligence.

Noveon, fundada hace casi una década y actualmente espera solo $ 10 millones en ingresos este año, es una gota en el océano por ahora. Al igual que con cualquier proceso de fabricación de precisión, los imanes de los clientes deben someterse a una batería de pruebas para calificar su uso antes de ampliarlos. Pero con $ 150 millones en fondos de capital, incluida una nueva inversión de $ 75 millones liderada por el inversor en energía NGP que no se había informado anteriormente, con una valoración de aproximadamente $ 300 millones, ha establecido su fábrica y está lista para aumentar su producción.

"Necesitaríamos construir cuatro o cinco fábricas para satisfacer la demanda de nuestros clientes".

Dunn calcula que una vez que su planta de San Marcos esté a su máxima capacidad, para 2024 o 2025, podrá producir 2000 toneladas de imanes bajo acuerdos de proveedores a largo plazo, utilizando una combinación de materiales de tierras raras reciclados y extraídos, y trayendo ingresos de $ 250 millones con 40% Ebitda a precios de imán actuales. Después de eso, espera establecer fábricas de imanes similares en Europa y Asia (fuera de China), con el objetivo de alcanzar $ 1 mil millones en ingresos dentro de cinco años.

Ampliar una operación como esta es extremadamente intensivo en capital. Los precios de las tierras raras han sido volátiles a largo plazo. Y un ingrediente clave será mantener las cadenas de suministro de los materiales reciclados funcionando sin problemas. Pero Dunn dice que la demanda es tan alta que Noveon ni siquiera puede comenzar a satisfacer las necesidades de sus clientes existentes desde su fábrica de San Marcos. “Tendríamos que construir cuatro o cinco fábricas para satisfacer la demanda de nuestros clientes”, dice.

Noveon no es la única empresa que construye una fábrica de imanes en EE. UU. para satisfacer la demanda de imanes de fabricación nacional como alternativa a China. MP Materials, una empresa de $4 mil millones (capitalización de mercado) que cotiza en bolsa y posee una importante planta de extracción y procesamiento de tierras raras en Mountain Pass, California, actualmente está construyendo una fábrica de imanes en Fort Worth, Texas, con una capacidad de 1,000 toneladas de imanes terminados y un acuerdo a largo plazo para suministrar a General Motors. Otras dos empresas con sede en EE. UU., Quadrant Magnetics y USA Rare Earth, así como la empresa alemana Vacuumschmelze, tienen planes de establecer instalaciones de fabricación de imanes en EE. UU. para 2026.

En la fábrica de San Marcos: Noveon espera producir 2000 toneladas de imanes de tierras raras, generando ingresos por $250 millones, una vez que alcance su capacidad.

"Si podemos desarrollar un nuevo procesamiento, ese es el punto de apalancamiento clave para lograr que nuestro suministro de minerales críticos se vuelva a abastecer o se acerque de manera eficiente", dice Aidan Madigan-Curtis, socio de la empresa de riesgo Eclipse, que no tiene relación con Noveon.

Para Noveon, no ha sido fácil. Dunn y los cofundadores Peter Afiuny, Miha Zakotnik y Catalina Oana Tudor han pasado años refinando y patentando la tecnología y descubriendo cómo ampliarla, con la ayuda de fondos del Departamento de Defensa y dinero de inversores privados.

Por lo general, el reciclaje de imanes permanentes da como resultado una disminución del rendimiento, pero Dunn dice que ese no es el caso con la tecnología patentada de Noveon. Entre los primeros clientes se encuentran Nidec Motor, un gran fabricante de motores que forma parte de Nidec Corp., que cotiza en bolsa en Japón (capitalización de mercado de 30.000 millones de dólares), y Eriez, un fabricante privado de equipos industriales, además de una serie de clientes que Dunn se niega a nombrar en el registro.

Obtener imanes de tierras raras, después de todo, es un gran problema para las empresas que los necesitan, y dado que, según los informes, China está considerando prohibir las exportaciones de cierta tecnología de imanes de tierras raras luego de las restricciones de Washington sobre los semiconductores, tener un suministro local es una gran ventaja competitiva. "Los imanes permanentes son para los motores lo que el litio es para las baterías", dice Kirk Anderson, director de asuntos gubernamentales de Nidec Motor. "Estos imanes, y los minerales críticos en general, son clave para lograr los objetivos de descarbonización de los que habla la Administración".

Bloques de material reciclado que provenían de un motor: un paso en el proceso de creación de nuevos imanes a partir de los viejos.

En 2021, el Departamento de Comercio inició una investigación sobre los efectos en la seguridad nacional de las importaciones de imanes de tierras raras. El informe resultante, publicado en febrero, concluyó que las cantidades y circunstancias actuales de las importaciones de imanes "amenazan con perjudicar la seguridad nacional" y recomendó reforzar el suministro de imanes de EE. UU. con un crédito fiscal para la fabricación nacional y la inversión continua a través de la Ley de Producción de Defensa, entre otros. otras cosas. En abril, los representantes Guy Reschenthaler (R-Pa.) y Eric Swalwell (D-Calif.) presentaron un proyecto de ley bipartidista para apoyar la fabricación nacional de imanes de tierras raras con créditos fiscales.

Dado que los minerales críticos son un tema político importante, el gobernador de Texas, Greg Abbott, eligió la fábrica de Noveon como el sitio de su discurso sobre el estado del estado en febrero. Llamando a Noveon "un negocio de vanguardia en el campo crítico de los elementos de tierras raras", Abbott dijo que necesitábamos disminuir nuestra dependencia de China para los minerales de tierras raras. "Si ese suministro se interrumpe alguna vez, muchas de las cosas que hacemos todos los días se detendrían", dijo.

Dunn, de 34 años, creció en la ciudad de Bel Air, Maryland, donde su familia tenía una empresa privada de balística y chalecos antibalas. Estudió en la Academia Naval de los EE. UU., luego se transfirió a la Universidad del Sur de California, donde estudió ciencias ambientales.

El negocio familiar de los Dunn era pequeño, pero consiguió un trabajo interesante, como probar el vidrio a prueba de balas para los vehículos presidenciales. Dunn aprendió por primera vez sobre el reciclaje allí, cuando su padre le preguntó cuando era adolescente que averiguara qué hacer con una aleación de aluminio sobrante conocida como 6061. "Llevo desguazando metal desde que tenía 12 años", dice.

Después de la universidad, continuó por el camino del reciclaje, primero en una empresa de Los Ángeles que hacía modificaciones energéticas y luego, con el cofundador Afiuny, un antiguo colega, por su cuenta. Habiendo aprendido cuánto metal valioso podría recuperarse y reciclarse de los viejos sistemas de calentamiento de agua con energía solar térmica, su primer esfuerzo se centró en ese nicho. "Estábamos vendiendo directamente a una fundición de cobre en Filipinas que era propiedad de una empresa japonesa", dice Dunn.

"Estos imanes, y los minerales críticos en general, son clave para lograr los objetivos de descarbonización de los que habla la Administración".

El negocio, que en un principio se llamó Urban Mining, se transformó en Noveon después de que un profesor de Dunn y un mentor de Afiuny los animaron a buscar materiales relacionados con baterías y tierras raras. Si bien el consumidor promedio ignoraba la importancia de los materiales de tierras raras, la necesidad de que impulsaran la electrificación se estaba dando a conocer en ciertos círculos con la popularidad del Prius híbrido y la introducción del primer Tesla Roadster.

Tras un incidente de 2010 en aguas controladas por Japón pero reclamadas por China, el gobierno chino restringió las exportaciones de tierras raras. Los precios de dos tierras raras clave utilizadas en imanes se dispararon, con el neodimio subiendo un 750 % y el disprosio disparándose un 2000 %. "Peter y yo ya estábamos un poco en el camino", dice Dunn. "Como capitalista egoísta, se podría decir que esas son áreas de oportunidad a las que desea una mayor exposición".

Al principio, Dunn y Afiuny, basándose en su experiencia en reciclaje, pensaron que simplemente tratarían de consolidar materiales de tierras raras y venderlos a separadores en China y Japón. Para 2012, el dúo había viajado por todo el mundo (China, India, Filipinas, además de EE. UU. y Canadá) buscando minas e instalaciones de separación. "Empezaba a ser un poco un revuelo en los círculos de defensa en los Estados Unidos", dice Dunn. "En retrospectiva, parece una obviedad. Pero hace diez o 12 años, no teníamos idea de cómo podrían ser los problemas con China".

En 2012, con el negocio paralizado, Dunn y Afiuny asistieron a una conferencia imán permanente en Nagasaki, donde se reunieron con Zakotnik, ahora director de tecnología de la empresa, y Tudor. Zakotnik les contó sobre su proceso para reciclar imanes de tierras raras. “Este tipo en ese momento tenía una gran cola de caballo, así que pensé: 'Este tipo es un científico loco y no le creo'. Cambiamos nuestro viaje y fui a China, y Miha nos dejó boquiabiertos", dice Dunn.

Imanes para motores eléctricos u otras aplicaciones industriales: el proceso de Noveon le permite producir imanes de alta gama a partir de materiales reciclados.

Zakotnik, de 47 años, esloveno y químico y científico de materiales de formación, había inventado un proceso para reciclar imanes permanentes de tierras raras a través de un proceso de pulvimetalurgia. "Como parte de mi doctorado, mostré que nuestra ruta podría usarse para reciclar no una, sino dos, tres, cuatro veces", dice Zakotnik, quien publicó su investigación en 2008. Antes de unir fuerzas con Dunn, él Había sido científico en Yantai Shougang Magnetic Materials en China y profesor visitante en la Universidad Tecnológica de Beijing investigando materiales magnéticos de tierras raras. Pero él siempre había querido llevar su investigación al mundo real.

"Intenté formular esta empresa cinco veces. Fracasé cinco veces", dice. El problema, dice, fue que comenzar una fábrica de reciclaje de imanes requiere enormes cantidades de capital por adelantado, sin tener un historial como negocio. "Hay mucha controversia en el reciclaje de imanes, que algo como esto es posible", dice.

Al regresar a los EE. UU., Dunn y su equipo iniciaron el negocio a bajo precio en Delaware. El padre de Dunn, que había vendido la empresa de chalecos antibalas y balística a Intertek, fue el primer inversor inicial, aportando un millón de dólares. Pronto recibieron sus primeros fondos gubernamentales a través del programa federal de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas, conocido como SBIR. En 2015, después de haber recibido patentes para su tecnología, obtuvieron $25 millones adicionales en capital y ayuda con el financiamiento de la deuda de la familia Kloiber de Kentucky.

Eso les dio los fondos para mudarse a Texas y establecer una planta piloto en Austin. Creían que el proceso de reciclaje no solo les daría una ventaja, sino que también les permitiría hacer que un proceso históricamente peligroso sea más eficiente energéticamente y respetuoso con el medio ambiente. La fabricación de imanes suele ser un proceso sucio, una de las razones por las que su procesamiento migró a China, y deshacerse de ellos es difícil porque se consideran contaminantes. El proceso de Noveon resolvió ambos problemas. Y una vez que la empresa recolectó los materiales de tierras raras de los productos viejos, recicló el metal restante como chatarra.

"Noveon fabrica los imanes de mayor potencia o mayor densidad", dice Anderson de Nidec. "Son lo mejor de lo mejor".

Terri Koebe, directora de abastecimiento estratégico global de Eriez, con sede en Erie, Pensilvania, se enteró por primera vez de Noveon por un ingeniero que había asistido a una conferencia sobre magnetismo en Orlando, Florida, en 2019. Pronto, la empresa industrial probó los imanes de Noveon, los encontró satisfactorios y registrado como cliente. "Eran de muy alta calidad y nos impresionó mucho", dice Koebe. "Es muy complicado extrapolar las tierras raras del material de desecho".

Los imanes permanentes vienen en muchas variedades según su uso final, y cada uno debe probarse durante meses antes de que esté listo para la producción en masa. No pasó mucho tiempo antes de que se corriera la voz sobre los imanes de fabricación estadounidense de Noveon.

"La demanda de nuestro producto comenzó a explotar", dice Dunn. "Tuvimos compañías automotrices que nos llamaban y nos decían: '¿Cuánto puedes hacer y cuándo?'".

Por un breve momento, cuando las acciones tecnológicas y los acuerdos de SPAC estaban en auge, se le dijo a Noveon que podría valer mil millones de dólares. Hoy Dunn simplemente se ríe de ese número. "Tuve que romper un poco las chuletas de nuestro banquero", dice. "Crecí en un negocio familiar. He visto lo que sucede cuando pretendes que tienes dinero en papel que en realidad no es el valor".

Después de todo, todavía hay grandes problemas por resolver, incluido obtener suficiente material con imanes viejos de tierras raras para convertirlos en nuevos. Dunn dice que, si bien hoy en día casi todo lo que produce Noveon está hecho con imanes reciclados, a medida que la fábrica crece hasta las 2000 toneladas, su objetivo es ser al menos un 50 % de material reciclado.

Una pregunta más importante a largo plazo es si se pueden encontrar alternativas viables a las tierras raras. En marzo, Tesla anunció que su próxima generación de vehículos eléctricos no contendría materiales de tierras raras. Si bien los investigadores de Adamas estiman que la medida de Tesla reduciría la demanda mundial entre un 2 % y un 3 % a corto plazo, ha centrado la atención en el potencial de alternativas que podrían reducir los costos y evitar las limitaciones de la cadena de suministro.

Por ahora, el desequilibrio entre la oferta y la demanda es tan grande que el enfoque de Noveon es ampliar su fábrica para ofrecer a los clientes un suministro alternativo de imanes fabricados en Estados Unidos. Como dice Dunn: "No queremos que China solo nos entregue nuestra calidad de vida y no tenga el control de nuestro destino".