Estados Unidos ha hecho intentos previos de resurgir como un jugador dominante en una cadena de suministro de tierras raras que es responsable de algunos de los materiales más importantes involucrados en la producción de vehículos eléctricos, fabricación de baterías, sistemas de energía renovable y fabricación de tecnología. 

Bajo la administración de Biden, el esfuerzo está recibiendo un enfoque renovado, con inversiones masivas planificadas en tecnología del cambio climático y una línea dura frente a las rivalidades geopolíticas y la amenaza a la seguridad nacional que representa China.

En 2019, China fue responsable del 80% de las importaciones de tierras raras, según el Servicio Geológico de EE. UU. , Aunque las exportaciones cayeron el año pasado en parte debido al Covid-19.

La amplia legislación de infraestructura de $ 2 billones del presidente Biden busca rehacer los mercados de energía y transporte en los EE. UU. Y reconstruir la industria de semiconductores del país. A continuación, Biden firmó una orden ejecutiva en febrero diseñada para revisar las brechas en las cadenas de suministro nacionales de tierras raras, dispositivos médicos, chips y otros recursos clave, y en marzo el Departamento de Energía anunció una iniciativa de $ 30 millones que aprovechará la investigación y la protección la cadena de suministro nacional de EE. UU. para tierras raras y otros minerales importantes en la fabricación de baterías, como el cobalto y el litio.

“Es absolutamente correcto que haya una esquina del mercado con el litio y otras tierras raras”, dijo recientemente el enviado climático de Biden, John Kerry, en una cumbre de CNBC Evolve sobre el futuro de la innovación energética. 

Pero los esfuerzos en el pasado reciente para rivalizar con China en el mercado de tierras raras y reconstruir una industria nacional se han visto obstaculizados.

“Es técnicamente posible intentar reconstruir toda la cadena de suministro porque una vez la tuvimos”, dice Jane Nakano, investigadora principal del Programa de Seguridad Energética y Cambio Climático del Centro de Estudios Internacionales Estratégicos. “No es que no tengamos experiencia, no es que no tengamos idea de cómo puede ser la cadena de suministro nacional”, dijo Nakano, pero agregó que los factores comerciales, ambientales y políticos pueden hacer que el esfuerzo sea difícil de lograr, especialmente en un período de tiempo corto.

El éxito depende de si EE. UU. Puede escalar rápidamente el procesamiento y el refinamiento después de la extracción de los recursos, y competir en costos con un mercado de procesamiento y fabricación de imanes que está fuertemente dominado por China. Una vez extraídas de las minas, las tierras raras se envían a instalaciones de separación, donde se separan de otros minerales. Luego, las tierras raras se separan individualmente en óxidos, metales y finalmente imanes que se utilizan en todo, desde misiles hasta turbinas eólicas, dispositivos médicos, herramientas eléctricas, teléfonos móviles y motores para vehículos híbridos y eléctricos.

Los metales de tierras raras son en realidad más abundantes de lo que sugiere su nombre, pero la extracción, el procesamiento y el refinado son complicados por una gran cantidad de razones técnicas y ambientales. Estos 17 elementos, que se subdividen en subconjuntos de tierras raras ligeras y tierras raras pesadas en función de sus pesos atómicos, existen en depósitos naturales a nivel mundial.

Las tierras raras pesadas suelen ser más difíciles de conseguir. Incluyen metales como el disprosio y el terbio, que desempeñan un papel fundamental en la defensa, la tecnología y los vehículos eléctricos. El neodimio y el praseodimio son algunos de los elementos de tierras raras ligeras más buscados y cruciales en productos como motores, turbinas y dispositivos médicos. La demanda de ellos se disparó en los últimos años con el crecimiento de la tecnología y seguirá aumentando en medio de la carrera en curso para crear un gran mercado de vehículos eléctricos.  

Si bien China es dominante ahora, en las décadas anteriores a la década de 1980, Estados Unidos tenía una participación mayoritaria en este mercado de metales. Eso cambió a medida que el crecimiento de la producción en el extranjero y las crecientes presiones ambientales en el país cambiaron la producción al extranjero y también ofrecieron costos laborales más baratos. Según un informe de 2018 del Departamento de Defensa , China “inundó estratégicamente el mercado global” con tierras raras a precios más baratos para expulsar y disuadir a los competidores actuales y futuros. 

“Si la especificación del material se ajusta y el precio es un dólar mejor, entonces se apuesta mejor por el dólar”, dijo Koray Kose, director senior de investigación de la cadena de suministro de Gartner. 

Los tres materiales más importantes utilizados en los imanes son el neodimio, el disprosio y el terbio. El terbio es uno de los más difíciles de conseguir porque la producción, la extracción y la fabricación de imanes se centran en China. Las guerras comerciales y los aranceles de represalia pueden dejar a muchas empresas que se abastecen de estos materiales cruciales en el limbo, incluso si constituyen solo una pequeña parte de un producto.

La dinámica del mercado puede escalar tan rápidamente que las empresas sin una cadena de suministro diversificada ofertan agresivamente, los materiales escasean y los precios suben, dijo Kose. En 2011, por ejemplo, los precios de las tierras raras se dispararon cuando China restringió las exportaciones para mantener los suministros para las industrias nacionales, que fue el caso nuevamente durante la guerra comercial de 2019.

Los esfuerzos nacionales para extraer tierras raras se están llevando a cabo en estados como Wyoming, Texas y California, pero el pasado reciente ofrece historias de advertencia, como Molycorp, que reabrió la mina Mountain Pass en California a principios de la década de 2000, solo para quebrar en 2015. . 

MP Materials compró la mina y reinició la producción en 2017. La compañía con sede en Las Vegas está compitiendo para restaurar la cadena de suministro de tierras raras doméstica de la mina al imán, y está cubriendo sus apuestas en neodimio-praseodimio, con la esperanza de convertirse en la productor de costos. 

En los últimos años, la empresa con sede en Las Vegas recibió una gran cantidad de subvenciones y contratos del Departamento de Defensa y el Departamento de Energía para investigar y mejorar las capacidades nacionales. Uno de los clientes más importantes de la empresa es Shenghe Resources, una empresa china responsable del procesamiento, distribución y refinación, que también posee una participación en la empresa. La conexión generó algunas preocupaciones entre los científicos del DOE , según Reuters, pero la financiación del gobierno ha continuado para una instalación de separación de tierras raras.

Shenghe Resources distribuye el concentrado producido en Mountain Pass a refinerías en Asia, “capacidades que simplemente no existen a escala en Occidente”, según un portavoz de MP Materials.

La compañía planea reinvertir el flujo de efectivo libre generado por las operaciones en la expansión de las capacidades de MP en los Estados Unidos, incluida la restauración de la capacidad de refinación nacional en Mountain Pass para el próximo año. En última instancia, la compañía, que salió a bolsa el año pasado a través de una fusión de SPAC, planea “restaurar la cadena de suministro de tierras raras completa” en los EE. UU., Dijo el portavoz, incluyendo refinación y separación, y fabricación de imanes para 2025, como el El mercado de vehículos aumenta la producción.

“Esto está sucediendo y creo que está sucediendo mucho más rápido de lo que creo que nadie había anticipado”, dijo Ryan Corbett, director financiero de la compañía. “Podemos competir y vamos a seguir haciéndolo”.

Otro jugador clave en el espacio es Lynas Corporation , uno de los mayores procesadores de tierras raras fuera de China. La compañía minera australiana, que opera una instalación de separación en Malasia, recibió recientemente $ 30,4 millones en fondos del Pentágono para construir una instalación de procesamiento de tierras raras ligeras en Texas y obtuvo otro contrato, en asociación con Blue Line Corp., también con sede en Texas, para construir una instalación pesada de separación de tierras raras.

Una portavoz de Lynas se refirió a las nuevas instalaciones en un correo electrónico a CNBC como una “base esencial” para renovar la fabricación de metales e implementar la fabricación de imanes en los EE. UU. la creciente demanda de tecnologías del siglo XXI.

Si bien empresas como Lynas y MP Materials están ansiosas por aumentar las cadenas de suministro nacionales, la extracción de tierras raras es un proceso difícil debido a una combinación de factores ambientales, técnicos y políticos. Muchas regiones, incluida la Unión Europea, tienen una abundancia de estos recursos, pero carecen de la experiencia que otros países como China tienen en el procesamiento y la producción de imanes, dijo Nakano. 

La industria de las tierras raras ha sido criticada por preocupaciones ambientales. Muchos elementos de tierras raras residen entre depósitos minerales con materiales radiactivos que pueden filtrarse al nivel freático. La minería, el procesamiento y la eliminación también pueden contribuir a la alteración del ecosistema y liberar subproductos peligrosos a la atmósfera. 

Aunque EE. UU. Está avanzando a pasos agigantados para hacer avanzar la cadena de suministro de tierras raras y desarrollar alternativas a la minería de tierras raras, las regulaciones ambientales suelen ser más estrictas que dentro de China. En los últimos años, Lynas fue objeto de escrutinio por parte de activistas y el gobierno de Malasia por los desechos radiactivos que produce como parte de su proceso de enriquecimiento. Lynas ha dicho que los bajos niveles de desechos radiactivos no eran peligrosos y el gobierno de Malasia finalmente renovó la licencia y dio luz verde a un plan de construcción para una instalación permanente de eliminación y tratamiento de desechos en agosto de 2020.

Algunas empresas han propuesto extraer tierras raras del carbón , mientras que otras sugieren establecer un sistema para reciclar baterías viejas o unidades de disco. Las sugerencias incluyen llamadas para utilizar servicios de envío como Amazon o USPS para configurar un sistema de reciclaje, pero estos esfuerzos pueden ser costosos, dice Nakano. El reciclaje de materias primas clave utilizadas en el espacio de los vehículos eléctricos está recibiendo un mayor enfoque de inversión. Algunos líderes emergentes en el reciclaje de baterías incluyen Redwood Materials , una empresa emergente del ex director de tecnología de Tesla, JB Straubel, y Li-Cycle, que recientemente anunció planes para salir a bolsa a través de una fusión con SPAC.

El Laboratorio Ames en Iowa es uno de los muchos laboratorios nacionales del Departamento de Energía que trabajan en proyectos destinados a sustituir las tierras raras o encontrar métodos nuevos y más ecológicos para recuperarlas. Una iniciativa de la investigadora Ikenna Nlebedim es un proceso de reciclaje de imanes de tierras raras diseñado para recuperar óxidos de tierras raras, sin los ácidos o humos peligrosos asociados. Los científicos también están utilizando el proceso para recuperar subproductos como el cobre y el níquel. Otro laboratorio en Idaho está estudiando cómo se pueden utilizar las aguas residuales de la papa como fuente de alimento barata para una bacteria que puede ayudar a reciclar tierras raras.

“Ya tenemos los imanes aquí”, dice Tom Lograsso, director del Instituto de Materiales Críticos del DOE en Ames. ″¿Por qué no podemos simplemente retener eso y cerrar el círculo a nivel nacional en lugar de tirarlos a un vertedero”?

En una entrevista reciente con CNBC después del Diálogo Climático Regional de los EAU, Kerry abordó la propuesta de infraestructura de $ 2 billones del presidente en relación con la rivalidad con China. La legislación incluye $ 35 mil millones para investigación e innovación climática, $ 46 mil millones en fabricación de energía renovable y $ 174 mil millones para impulsar el mercado de vehículos eléctricos. China, que representa aproximadamente el 30% de las emisiones de dióxido de carbono a nivel mundial, afirma que planea alcanzar emisiones netas de carbono cero para 2060 y gastar más que Estados Unidos aproximadamente 2 a 1 en inversiones relacionadas con la transición energética en la última década, según Bloomberg. Datos de New Energy Finance. 

“Creo que esta es una gran oportunidad económica, no solo para Estados Unidos, con personas de todo el mundo”, dijo Kerry. “No se trata de China, no es un contraataque a China. Se trata de China, Estados Unidos, India, Rusia, Indonesia, Japón, Corea, Australia, un grupo de países que están emitiendo una cantidad bastante considerable, Estados Unidos Estados y China son los que más ”.  

El 17 de abril, Kerry y su homólogo del gobierno chino emitieron una declaración conjunta sobre cooperación en materia de cambio climático.

Si bien Estados Unidos apunta a la autosuficiencia de materias primas, cualquier cambio drástico de China y otras cadenas de suministro con sede en Asia afectaría dramáticamente a los consumidores estadounidenses a medida que aumenta la demanda interna de baterías y vehículos eléctricos. Se espera que el ritmo de crecimiento de la demanda aumente rápidamente en los próximos años, ya que se prevé que las ventas de vehículos eléctricos alcancen los 12,2 millones en 2025, según datos de IHS Markit .

La construcción de una cadena de suministro sólida en EE. UU. Puede aumentar la competencia en el mercado, y el mercado se está enfocando cada vez más en los impactos en los precios de la creciente demanda de vehículos eléctricos en todas las materias primas, lo que podría aumentar los precios de las baterías en un 18% y más del doble del costo de los productos básicos. como el cobalto y el litio, señalaron los analistas de Goldman Sachs el mes pasado. 

Sin embargo, para satisfacer la demanda de tierras raras sin cadenas de suministro globales, Estados Unidos tendría que alcanzar “niveles masivos de producción” y construir una cadena de extracción y producción que podría llevar hasta una década, dijo Nakano. El mejor camino, por ahora, es trabajar con aliados, como la Unión Europea, para reducir la dependencia de jugadores dominantes como China.

“Una vez que lo logre, digamos dentro de diez o veinte años, entonces todos pueden comenzar a pensar en hacer una cadena de suministro verdaderamente nacional”, dijo.