希少品をリサイクルするテキサスのスタートアップを紹介

テキサス州サンマルコスの工場では、古い希土類磁石を取り除き、粉砕して新しい磁石に成形するために、作業員がバードスクーター、コンピューターのハードドライブ、MRI装置、ハイブリッドカーのモーターを集めています。 これらの強力な永久磁石は、ほとんどの人がそれについて何も知らなくても、どこにでもあります。 彼らは、電気自動車から風力タービン、家庭用電化製品、ミサイル誘導システムに至るまで、あらゆるものに応用されています。 しかし、米国は長年にわたり、レアアース加工の大部分を中国に依存してきた。 このリサイクル活動を支援する新興企業である Noveon Magnetics は、その依存関係にメスを入れるための壮大な計画といくつかの特許取得済みの技術を持っています。

「私たちは過去 10 年になるまで、潜在的な不足がどれほど大きいかを認識していませんでした」と、Noveon の共同創設者兼最高経営責任者であるスコット・ダン氏は言います。 「ただ蛇口をひねって生産できるわけではありません。商品ではありません。」

磁石はモーターや発電機に組み込まれており、電気を運動に、運動を電気に変換することができます。 レアアース材料で作られた永久磁石は、電気自動車や風力タービンによる脱炭素化を目指す同国の取り組みの重要な要素となっている。 高性能のため、代替品よりも小型で強力なモーターを使用できるため、その使用は広がり、増加し続けています。 アダマス・インテリジェンスによると、希土類磁石の世界的な需要は、2040年まで年率7.5%で増加すると予想されています。

Noveon は 10 年近く前に設立され、現時点では今年の収益がわずか 1,000 万ドルと見込まれていますが、現時点ではバケツの中で一滴です。 他の精密製造プロセスと同様に、規模を拡大する前に、顧客の磁石を一連のテストで使用して認定する必要があります。 しかし、これまで報道されていなかったエネルギー投資家NGPが主導する新たな7,500万ドルの投資を含む1億5,000万ドルの株式調達により、評価額は約3億ドルとなり、工場を設立し、生産量を増やす準備ができている。

「顧客の需要を満たすには、4 つか 5 つの工場を建設する必要があります。」

ダン氏は、サンマルコスの施設が2024年か2025年までに生産能力に達すれば、リサイクルおよび採掘されたレアアース材料を混合して使用し、長期サプライヤー契約に基づいて2,000トンの磁石を量産できるようになるだろうと予測している。現在の磁石価格での収益は 2 億 5,000 万ドル、EBITDA は 40% です。 その後、ヨーロッパとアジア（中国以外）にも同様の磁石工場を設立し、5年以内に10億ドルの収益を達成したいと考えている。

このような運用を拡大するには、非常に資本がかかります。 レアアースの価格は長期的に不安定です。 そして重要な要素は、リサイクル材料のサプライチェーンを円滑に運営し続けることです。 しかしダン氏は、需要が非常に高いため、ノベオンはサンマルコス工場から既存顧客のニーズに応え始めることさえできないと述べている。 「顧客の需要を満たすには、4 つか 5 つの工場を建設する必要があります」と彼は言います。

中国に代わる国産磁石の需要に応えるため、米国に磁石工場を建設している企業はノベオンだけではない。 MP マテリアルズは、カリフォルニア州マウンテンパスに主要なレアアース採掘および加工施設を所有する上場企業 40 億ドル (時価総額) の企業で、現在テキサス州フォートワースに 1,000 トンの完成磁石と生産能力を備えた磁石工場を建設中です。ゼネラルモーターズとの長期供給契約。 米国に本社を置く他の2社、​​クアドラント・マグネティックス社とUSAレア・アース社、およびドイツ企業バキュームシュメルツェ社は、2026年までに米国に磁石製造施設を設立する計画を持っている。

サンマルコス工場にて: ノベオンは、生産能力に達すれば 2,000 トンの希土類磁石を量産し、2 億 5,000 万ドルの収益をもたらすと見込んでいます。

「新たな加工を開発できれば、それが重要な鉱物供給を効率的に国内または沿岸近くに輸送する上で重要な活用ポイントになる」とベンチャー企業エクリプスのパートナー、エイダン・マディガン・カーティス氏は言う。同社はノベオンとは無関係である。

ノベオンにとって、それは簡単ではありませんでした。 ダン氏と共同創設者のピーター・アフィウニー氏、ミハ・ザコトニク氏、カタリナ・オアナ・チューダー氏は、国防総省からの資金や民間投資家からの資金の支援を受けて、技術の改良と特許取得、そして規模拡大の方法を模索することに何年も費やしてきた。

通常、永久磁石をリサイクルすると性能が低下しますが、ノベオン独自の技術ではそのようなことはないとダン氏は言います。 初期の顧客には、日本の上場（時価総額300億ドル）日本電産の一部であるモーター大手メーカーの日本電産モーターや、産業機器の非公開メーカーであるエリーズが含まれており、さらにダンが名前を明かすことを拒否した多くの顧客も含まれる。記録。

結局のところ、レア・アース磁石を必要とする企業にとって、レア・アース磁石の入手は大きな問題であり、中国は半導体に対するワシントンの制限を受けて、特定のレア・アース磁石技術の輸出禁止を検討していると伝えられており、自国で供給できることは大きな競争上の優位性となる。 「モーターにとっての永久磁石は、バッテリーにとってのリチウムのようなものです」と日本電産モーターの政府担当ディレクター、カーク・アンダーソン氏は言う。 「これらの磁石、そして重要な鉱物全般は、政権が話している脱炭素化目標を達成するための鍵となります。」

モーターから出たリサイクル材料のブロック: 古い磁石から新しい磁石を作成するプロセスのステップ。

商務省は2021年、レアアース磁石の輸入による国家安全保障への影響に関する調査を開始した。 その結果、2月に発表された報告書は、現在の磁石輸入量と状況は「国家安全保障を損なう恐れがある」と結論づけ、国内製造に対する税額控除や国防生産法を通じた継続投資によって米国の磁石供給を強化することを勧告した。他のもの。 4月、ガイ・レッシェンターラー下院議員(共和党、ペンシルバニア州)とエリック・スウォルウェル下院議員(民主党、カリフォルニア州)は税額控除により国内のレアアース磁石製造を支援する超党派の法案を提出した。

重要な鉱物が主要な政治問題となっているため、テキサス州知事のグレッグ・アボットは2月の一般教書演説の会場としてノベオンの工場を選んだ。 アボット氏はノベオンを「レアアース元素の重要な分野における最先端の事業」と呼び、レアアース鉱物の中国への依存を減らす必要があると述べた。 「もしその供給が途絶えてしまったら、私たちが毎日行っていることの多くが停止してしまうだろう」と彼は言う。

34 歳のダンは、メリーランド州ベルエアの町で育ち、そこで彼の家族は民間の防弾チョッキと弾道会社を経営していました。 彼は米国海軍兵学校で学び、その後南カリフォルニア大学に編入して環境科学を学びました。

ダン夫妻の家業は小規模だったが、大統領車両の防弾ガラスのテストなど、興味深い仕事に恵まれた。 ダンさんが初めてリサイクルについて知ったのは、10 代のころ父親から、6061 として知られるアルミニウム合金の残り物をどうするか教えてもらったときでした。「私は 12 歳から金属をスクラップしていました」と彼は言います。

大学卒業後、彼はリサイクルの道を歩み続け、最初はエネルギー改修を行うロサンゼルスの会社で働き、その後、元同僚の共同創設者アフィウニーとともに独立した。 古い太陽熱温水器からどれだけの有価金属を回収・リサイクルできるかを知った彼らは、最初の取り組みとしてその分野に焦点を当てました。 「私たちは、日本企業が所有するフィリピンの銅精錬所に直接販売していました」とダン氏は言う。

「これらの磁石、そして重要な鉱物全般は、政権が話している脱炭素化目標を達成するための鍵となります。」

当初はアーバン・マイニングと呼ばれていたこの事業は、ダンの教授とアフィウニーの指導者が電池関連の材料とレアアースに目を向けるよう促した後、ノベオンに形を変えた。 平均的な消費者はレアアース材料の重要性に気づいていませんでしたが、ハイブリッド プリウスの人気と初代テスラ ロードスターの導入により、電動化にレアアース材料が必要であることが一部で知られるようになりました。

日本が管理し中国が領有権を主張する海域での2010年の事件を受けて、中国政府はレアアースの輸出を制限した。 磁石に使用される2つの主要なレアアースの価格は急騰し、ネオジムは750%、ジスプロシウムは2,000%と急騰した。 「ピーターと私はすでに少しずつ道を進んでいたのです」とダンは言う。 「利己的な資本家としては、これらは大きなチャンスを与えたい分野であると言えます。」

ダン氏とアフィニー氏は当初、リサイクルの経歴を生かして、レアアース材料を統合して中国と日本の分離業者に販売しようと考えていた。 2012年までに、二人は中国、インド、フィリピン、米国、カナダなど世界中を旅し、鉱山や分離施設を視察した。 「米国の防衛界ではちょっとした話題になり始めていました」とダン氏は言う。 「今にして思えば、それは当然のことのように思えます。しかし、10年か12年前には、中国との問題がどのようなものになるか全く分かりませんでした。」

2012年、事業が行き詰まり、ダン氏とアフィウニー氏は長崎で開催された永久磁石カンファレンスに出席し、そこで現在同社の最高技術責任者であるザコトニク氏とチューダー氏に出会った。 ザコトニク氏は、レアアース磁石をリサイクルするプロセスについて彼らに語った。 「当時この男は大きなポニーテールをしていたので、『この男は狂った科学者で、信じられない』と思いました。 旅行を変更して中国に行きましたが、ミハは私たちを驚かせてくれました」とダンは言います。

電気モーターまたはその他の産業用途用の磁石: Noveon のプロセスにより、リサイクル材料からハイエンドの磁石を製造できます。

スロベニア出身のザコトニク氏（47歳）は、訓練を受けた化学者および材料科学者であり、粉末冶金プロセスを通じて希土類永久磁石をリサイクルするプロセスを発明した。 2008年に研究を発表したザコトニク氏は、「博士課程の一環として、私たちのルートが一度ではなく、二度、三回、四回もリサイクルできることを示した」と語る。彼はダン氏と協力する前、彼は中国の煙台首港磁性材料社の科学者であり、北京理工大学の客員教授として希土類磁性材料を研究していました。 しかし、彼は常に自分の研究を現実世界に適用したいと考えていました。

「私はこの会社を設立しようと5回試みましたが、5回失敗しました」と彼は言います。 問題は、事業としての歴史がないのに、磁石リサイクル工場を立ち上げるには多額の初期資金が必要なことだった、と同氏は言う。 「磁石のリサイクルに関しては、このようなことが可能かどうかについて多くの議論があります」と彼は言う。

米国に戻ったダンとチームは、デラウェア州で低予算でビジネスを始めました。 ダンの父親は防弾チョッキと弾道会社をインターテックに売却しており、最初のシード投資家として100万ドルを出資した。 彼らはすぐに、SBIR として知られる連邦中小企業イノベーション研究プログラムを通じて最初の政府資金を受け取りました。 2015 年に自社の技術の特許を取得したことで、同社はさらに 2,500 万ドルの株式を取得し、ケンタッキー州のクロイバー家から負債による資金調達の支援を受けました。

これにより、テキサスに移転し、オースティンにパイロット工場を設立するための資金が得られました。 彼らは、リサイクルプロセスによって優位性が得られるだけでなく、歴史的に危険なプロセスをよりエネルギー効率が高く、環境に優しいものにすることも可能になると信じていた。 磁石の製造は通常、汚れたプロセスであり、磁石の加工が中国に流出した理由の 1 つは、磁石は汚染物質とみなされ、廃棄が困難であることです。 Noveon のプロセスは、これらの問題の両方を解決しました。 そして、同社は古い製品からレアアース材料を回収した後、残りの金属をスクラップとしてリサイクルしました。

「Noveon は最高出力または最高密度の磁石を製造しています」と日本電産のアンダーソン氏は言います。 「彼らは最高の中の最高だ。」

ペンシルバニア州エリーに本拠を置くエリーズ社のグローバル戦略調達ディレクターであるテリー・コーベ氏は、2019 年にフロリダ州オーランドで開催された磁気カンファレンスに参加したエンジニアから初めてノベオンのことを知りました。すぐにこの工業会社はノベオンの磁石をテストし、満足のいくものであることがわかりました。顧客としてサインオンしました。 「それらは非常に高品質であり、私たちは本当に感銘を受けました」とコーベ氏は言います。 「スクラップ材料からレアアースを推定するのは非常に複雑です。」

永久磁石には最終用途に応じてさまざまな種類があり、量産の準備が整うまでにそれぞれ数か月間テストする必要があります。 ノベオン社のアメリカ製磁石についての噂が広まるまで、それほど時間はかかりませんでした。

「当社の製品に対する需要が爆発的に増え始めました」とダン氏は言います。 「自動車会社から電話があり、『いつからどれくらい儲かりますか？』と問い合わせがありました。」

ハイテク株やSPAC取引が活況を呈していた一瞬だが、ノベオンの価値は10億ドルになる可能性があると言われていた。 今ではダンはその数字を見てただ笑っています。 「私たちのバンカーの才能を少し壊さなければなりませんでした」と彼は言います。 「私は家族経営の会社で育ちました。実際には価値のないお金を紙の上で持っているふりをすると何が起こるかを見てきました。」

結局のところ、古い希土類磁石を新しい磁石に変えるのに十分な材料を入手するなど、解決すべき大きな課題がまだ残っています。 ダン氏によると、現在ノベオンが製造するほとんどすべての製品はリサイクル磁石で作られているが、工場は最大2,000トンに拡大するため、少なくとも50％がリサイクル材料であることが目標だという。

長期的な大きな問題は、レアアースの実行可能な代替物が見つかるかどうかだ。 テスラは3月、次世代電気自動車にはレアアース材料を含まないと発表した。 アダマスの研究者らは、テスラの動きによって短期的には世界の需要がわずか２─３％減少すると試算しているが、コストを削減し、サプライチェーンの制約を回避できる代替案の可能性に注目している。

現時点では、需要と供給の不均衡が非常に大きいため、ノベオン社は顧客に米国製磁石の代替供給を提供するために工場を拡大することに注力している。 ダン氏が言うように、「私たちは中国が私たちに生活の質を提供するだけで、私たちの運命をコントロールできないことを望んでいません。」