La Cina sa quale sia il suo enorme vantaggio sulle terre rare: controlla il 70% della produzione mondiale di quelle grezze e il 90% di quelle processate. Per questo Pechino sta usando quella leva per negoziare con gli Stati Uniti: ha annunciato nuovi limiti all’esportazione di terre rare dal Paese. Per farlo si dovrà avere una licenza governativa. Questo vale anche per oggetti prodotti fuori dalla Cina. Intanto, si vietano o limitano le esportazioni ad aziende di semiconduttori e armi. Una decisione dura, che oltre a provocare la reazione di Donald Trump preoccupa anche l’Ue.
Chi lavora nel settore temeva da tempo che qualcosa del genere sarebbe successo. “Nel 2022 un amico dell’industria microelettronica mi chiese se si potesse trovare un sostituto per le terre rare. Chi lavorava in quel campo sapeva già che la crisi delle materie prime era imminente”, racconta il fisico Stefano Bonetti, cofondatore e direttore scientifico di RARA Factory: uno spin-off della Ca’ Foscari nato per sostituire terre rare e materiali critici con alternative più sostenibili e abbondanti.
Rientrato in Italia dopo esperienze negli Stati Uniti e in Svezia, Bonetti si è messo al lavoro con Michele Bugliesi, informatico ed ex rettore Ca’ Foscari, oggi Ceo della startup, e Guido Caldarelli, fisico delle reti e direttore Isc-Cnr (istituto dei sistemi complessi).
Il progetto è unico: attraverso l’AI, creare una mappa dei materiali e ottenere sostituti delle terre rare. “Costruiamo materiali mai esistiti. Oltre cento al giorno”, spiega. L’obiettivo è combinarli per creare sostituti pronti ad essere usati nell’industria.
Ancora in fase di startup, per ora Rara factory ha raccolto 600mila euro in equity e un milione di euro in debito (da Unicredit) spiega il fondatore, e partecipa alla Rete nazionale degli acceleratori di Cdp venture capital. “Siamo in una fase iniziale, ma negli ultimi mesi abbiamo accelerato molto sul piano tecnologico. Siamo già in grado di generare più di cento leghe nuove al giorno. Abbiamo un orizzonte di un anno e mezzo per dimostrare agli investitori che il processo funziona e che possiamo anche produrre su scala industriale ciò che scopriamo. È una catena completa, dalla progettazione alla fabbricazione”, dice Bonetti.
Alla startup (che ha sede nel Parco Scientifico Tecnologico Vega di Marghera) servirà altro capitale, più o meno lo stesso di quanto raccolto finora. Si rivolge ad attori privati italiani e internazionali: trattandosi di deep tech, la startup nasce necessariamente con una dimensione europea. “Solo per partire, il nostro laboratorio – che è stato messo insieme anche grazie ai macchinari messi a disposizione dallo stesso Bonetti – ha un valore hardware di circa due milioni di euro. È un settore con una barriera d’ingresso altissima, ma proprio per questo è difficile da replicare. Molti, anche dall’estero, restano sorpresi: si aspettavano un laboratorio così in Silicon Valley, non a Venezia”. Nonostante questo, la tecnologia è scalabile: un laboratorio può essere replicato, moltiplicando la capacità produttiva.
Il primo obiettivo industriale? “Vogliamo trovare un sostituto dei magneti al neodimio, lo standard industriale per motori elettrici e generatori eolici. Sono materiali fondamentali per la transizione green. Il problema è che il neodimio è una terra rara controllata quasi esclusivamente dalla Cina, con prezzi instabili e difficoltà di approvvigionamento. Inoltre, la sua estrazione è altamente inquinante: richiede processi chimici che lasciano residui acidi e tossici”.
AI e fisica dei materiali
L’idea di usare il machine learning per i materiali non è nuova (se ne parla dal 2010). Il salto è arrivato con l’intelligenza artificiale generativa, negli ultimi due o tre anni. “Noi siamo riusciti a unire due mondi che non dialogavano: la fisica dei materiali e l’informatica”. Un approccio protetto da un brevetto che unisce quindi laboratorio e algoritmo: “Produciamo fisicamente i materiali, li misuriamo e diamo quei dati reali in pasto all’AI”.
Nel 2023 Google Deepmind annunciò di aver “scoperto due milioni di nuovi materiali”. Ma si trattava in sostanza di simulazioni realizzate con l’AI. Le leghe prodotte da Rara factory sono reali. “Le produciamo fisicamente, si possono toccare. È uno dei nostri punti di forza”.
Ogni giorno vengono archiviati 4–6 ‘dischi’ da 10 cm di diametro, ognuno contenente 24 leghe diverse: oltre cento nuovi materiali reali al giorno, creati a partire da risorse abbondanti come ferro e calcio. “Diciamo, la parte più conosciuta della tavola periodica”, spiega Bonetti. Questi dischi vengono archiviati digitalmente e fisicamente – in un “armadio dei materiali” – per poterli testare, riutilizzare ed eventualmente consegnare ai clienti, con un modello di business che prevederà di concedere in licenza l’utilizzo dei materiali prodotti.
Lo scienziato spiega che la fisica dei materiali, fondata sulla meccanica quantistica, è troppo complessa per essere simulata in modo affidabile con i computer attuali. Nessun supercomputer classico può farlo davvero, e i computer quantistici già esistenti non sono abbastanza potenti: ogni atomo può essere visto come un qubit. Simularli tutti è, oggi, impossibile. “Per questo noi uniamo AI e sperimentazione fisica: l’intelligenza artificiale impara dai materiali reali che produciamo ogni giorno”.
Investire in ricerca e innovazione è una risposta necessaria, considerata la geopolitica internazionale, dice il professore: “In Italia abbiamo teste straordinarie: due dei miei studenti lavorano nella startup, e sono loro la nostra vera risorsa. Se investiamo adesso, possiamo mantenere un vantaggio tecnologico e intellettuale che altri Paesi non hanno. Non sappiamo se vinceremo questa sfida, ma di certo non possiamo non provarci”.
