Las llamadas tierras raras son insumos fundamentales para producir dispositivos y tecnologías de la transición energética. Y a pesar de lo que su nombre pueda sugerir, su distribución en la tierra es abundante. Pero sí plantean, al menos, un desafío técnico: es difícil encontrarlas en concentraciones elevadas o puras, por lo que su explotación es compleja, y los procesos de separación y refinamiento resultan clave.
La startup Alkemio, fundada en 2023 por científicos y emprendedores argentinos, propone resolver estos dos últimos pasos. Desarrolló una plataforma basada en tecnología de reconocimiento molecular cuyo objetivo es recuperar y refinar tierras raras de manera más económica, flexible y sustentable que los métodos actuales. “Nuestra tecnología es un 80% más barata de instalar y un 20% más económica de operar”, asegura Ángel Centeno, CEO de la compañía que tiene su planta piloto y oficinas en el barrio porteño de Almagro.
En junio pasado, para continuar escalando el prototipo de su tecnología, realizaron su primera ronda de capitalización “pre-semilla”, durante la cual obtuvieron US$ 2 millones de fondos de inversión como VX Ventures, Dalus Capital, Amplifica Capital y Dragones, entre otros. Previamente, habían recibido un respaldo de US$ 400.000 de las aceleradoras Gridx y SkyDeck. La siguiente ronda será el año próximo y, en 2028, prevén avanzar a una capitalización “serie A”, que contempla mayores montos.
Mientras tanto, ya firmaron más de 10 acuerdos y cartas de intención con empresas de los sectores de minería y química de Estados Unidos, Brasil, Chile y Argentina para realizar validaciones, procesar muestras de materiales y demostrar el funcionamiento de su plataforma.
“En términos comerciales, hoy estamos analizando cuál es el socio que más nos conviene para hacer el ‘deploy’ de nuestra tecnología”, expresa el CEO de Alkemio, que emplea 14 personas, la mayoría de las cuales trabaja en el área de Investigación y Desarrollo.
El equipo directivo de la empresa se completa con Federico Pereyra Bonnet, Chief Innovation Officer; Lorena Molina Calderón, Chief Scientific Officer, y Ailín Svagzdys, Chief Research Officer.
Tierras para fabricar motores, baterías y turbinas
Las tierras raras son 17 elementos químicos que suelen encontrarse mezclados o dentro de minerales. “Pero en general, cuando hablamos de ellas, nos referimos a cuatro: el neodimio, praseodimio, terbio y disprosio, que son las ‘tierras raras magnéticas’, usadas para fabricar imanes permanentes. El 90% del valor de mercado está ahí”, precisa Centeno. Estos imanes se incorporan en la fabricación de los motores de vehículos eléctricos, turbinas eólicas, algunos tipos de baterías, sistemas de refrigeración magnética y discos rígidos para hardware, entre otros dispositivos.
Por sus aplicaciones industriales, según la Agencia Internacional de Energía (IAE), la demanda global de tierras raras crecerá un 25% hacia 2030, y se estima que trepará al 80% para 2050. Si bien entre el 80% y el 90% de los procesos de separación y refinado de esos recursos hoy se realizan en China, en los próximos años aumentará la participación de Estados Unidos, Australia, Francia, Malasia y Japón, entre otros países.
Los principales yacimientos se encuentran en China, con el 55% y 60% de la producción mundial; pero también hay explotaciones en Estados Unidos, Vietnam y Australia, y recientemente se descubrieron importantes reservas en Brasil e India. “Brasil, de hecho, posee la segunda reserva mundial de tierras raras, pero no hay una industria asociada para obtenerlas. Ahí es donde entra Alkemio”, expresa Centeno.
Plataforma de separación
La tecnología de Alkemio tiene dos diferenciales, destaca el ejecutivo. “En primer lugar, la desarrollamos por fuera de China, que hoy domina el proceso de refinamiento y tiene la capacidad de frenar sus exportaciones y la cadena de suministro de estos insumos. En segundo término, nuestro proceso es mucho más eficiente que los métodos actuales”, completa.
La misma IAE advierte sobre las exigencias técnicas que plantea la obtención, separación y refinamiento de estos recursos debido a la similitud de sus propiedades químicas. Los métodos de extracción por solventes, que se emplean actualmente, implican, además, el uso de celdas y tanques de acero inoxidable, junto con la aplicación de ácidos.
“Los sistemas actuales necesitan mil etapas para llegar a obtener cada tierra rara individual –describe Centeno-. Lo que hicieron los científicos Alkemio fue muy innovador: diseñaron nuevas moléculas que tienen la capacidad de encontrar, de una sola vez, cada tierra rara en particular. Esas moléculas tienen un ‘linker’ (enlazador) que funciona como un ‘brazo’, y en una sola etapa pueden identificar y conseguir el recurso de interés. El desafío químico es muy grande porque cada tierra rara se parece mucho a la otra.”
El proceso de refinamiento de Alkemio tiene tres fases: lixiviación, remoción de impurezas y separación. Funciona, sintéticamente, de la siguiente manera. Una vez extraído el recurso primario del yacimiento, en la primera etapa se obtiene una solución de tierras raras mezcladas con otros elementos. “En este caso, la industria suele usar ácidos muy duros y pesados, mientras que nosotros empleamos ácidos orgánicos”, compara Centeno.
En la siguiente fase, “a fin de quitar los elementos que no son relevantes para nuestro proceso, introducimos esa solución en columnas con resinas activadas que retiran las impurezas. Así se obtiene un concentrado que tiene todas las tierras raras mezcladas. Ese producto ya es comercializable, y de hecho se elabora en varios lugares”, agrega. En la tercera etapa, “metemos ese concentrado en columnas con nuestras moléculas activadas y adheridas a una resina; la molécula ‘agarra’ la tierra rara que nos interesa, por ejemplo el terbio, que queda adherido a esa resina. Finalmente, a través de un proceso elución, se obtiene el óxido de terbio, o del elemento que necesitemos”.
Desarrollo de tecnología y modelo de negocios
El prototipo de Alkemio hoy se encuentra en la “etapa 6” del “Nivel de Madurez Tecnológica”, una escala de nueve rangos que clasifica a las tecnologías según su estado desarrollo. La instancia “6” indica que el sistema transita una fase de escalado y validación, y que se testea en un ambiente que simula adecuadamente las condiciones reales. Actualmente, por ejemplo, tiene la capacidad de procesar muestras de 20 kilos por lote.
La meta de Alkemio es seguir escalando su tecnología y explorar nuevos acuerdos con empresas. Los US$ 2 millones obtenidos en su ronda de financiamiento se están asignando principalmente a impulsar el desarrollo técnico y operativo de la empresa, como actividades de I+D para continuar con el diseño y síntesis de nuevas moléculas de separación; incrementar el nivel de madurez tecnológica del prototipo, y financiar el equipamiento de la planta piloto. También, si es necesario, para realizar demostraciones y operar la plataforma en las instalaciones de algún socio estratégico.
El modelo de negocios de Alkemio tiene dos orientaciones. La primera es licenciar y obtener regalías por el uso de su tecnología, “que es un esquema más fácil de escalar a través de contratos con las compañías usuarias”, observa Centeno. La segunda es proveer, de manera tercerizada, el servicio de procesamiento y refinado para compañías mineras u otras industrias. “Este modelo tiene mucho más margen, pero el desafío es operar la tecnología en las instalaciones o yacimientos de la compañía”, admite.
Alkemio apunta a varios sectores: la minería tradicional, para la separación y refinamiento de tierras raras en los yacimientos (por ejemplo, en Brasil u otras localizaciones); minería de relaves, orientado a la recuperación de tierras raras a partir de residuos de la minería, y el segmento químico, para el procesamiento de ciertos concentrados que se generan como subproductos industriales (por ejemplo, de la elaboración de cerámicos).
Otros sectores de interés son los pasivos ambientales, como la extracción a partir de depósitos históricos de cenizas de carbón, y la industria del reciclaje, que implica la recuperación de tierras raras a partir de imanes y baterías en desuso.
, Mariana Pernas
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