El músculo invisible de la IA
Yo tengo dos hijos en edad preuniversitaria y todas las conversaciones de los últimos meses acerca de cuál profesión elegir, me puso a pensar si yo volvería a elegir la ingeniería química tal como lo hice hace 33 años. Siempre he sido un defensor de nuestra profesión, la consideré siempre de las ingenierías más completas y nobles, sumado al encanto especial de ser la ingeniería que está en el epicentro de los materiales y de sus transformaciones, y con impacto en muchas industrias más allá de la propia de los productos químicos. Es que el impacto es evidente, a donde se mire ocurre la transformación de materias primas en productos útiles, todo soportado en la química, la física, la matemática, la biología y por supuesto la ingeniería. Desde una pintura, un plástico, una cerveza, un colchón, un aceite, una pastilla farmacéutica, una llanta, y hasta un jabón pasaron por un proceso industrial de transformación, y en eso estuvo la ingeniería química diseñando el proceso industrial, seleccionando los ingredientes, las operaciones unitarias requeridas para la transformación, el control del proceso industrial, y la analítica para controlar y gestionar la calidad. Es una profesión en todo el centro de cocción de esa creatividad, como el mago diseñando una pócima o como el alquimista antiguo en búsqueda de la piedra filosofal.
Obviamente a los 17 años no se está en plena capacidad de digerir y de conducir de manera muy estructurada semejante decisión, y por ello se conjugan los gustos, afinidades, talentos, la emocionalidad y la influencia de padres, amigos y mentores. Y normalmente, si el estudiante es medianamente bueno y disciplinado, la decisión tiende a ser la correcta a pesar de que el proceso de selección no haya sido el más analítico. Así me ocurrió a mí, me gustó mucho la química en el bachillerato con un profesor que me inspiró mucho en esa materia, y me gustaban las matemáticas y me resultó más que obvia la ecuación química + matemáticas = Ingeniero Químico. Ya entrado en la profesión, tuve la fortuna que mucho de lo aprendido me gustó y lo apropié, porque la realidad es que la ecuación química + matemáticas es menos del 20% de lo que representa la profesión y mi criterio de selección claramente había sido insuficiente. Fue entonces más el coraje que el análisis lo que me hizo querer y apreciar mi profesión.
Con la madurez que traen los años y teniendo que elegir nuevamente una profesión lo haría soportado en un análisis mucho más profundo de la relevancia futura de las industrias. Sólo elegiría profesiones que vayan a participar de manera (relevante) en esas industrias del futuro. Obvio que luego de esa selección, debo tener la afinidad y talento personal para asumir el reto, pero ese no es el objeto de este escrito. Y tampoco doy la discusión sobre si el valor de las universidades amerita la inversión (tema largo), me centro sólo en analizar la profesión.
La relevancia futura de la industria en la que voy a operar gracias a mi profesión va a determinar:
Hacia que industria y actividad va el grueso del flujo de inversiones y recursos.
Donde va a estar la mayor demanda laboral y empleabilidad.
Donde hay mayor posibilidad de negocios complementarios, afines y crecientes.
Impacto y propósito: valor subjetivo.
En últimas, esa relevancia es la que optimiza mi probabilidad de retorno sobre la inversión que debo hacer al estudiar esa profesión. Hagamos entonces el ejercicio para mi profesión.
Para el análisis me centro en la industria química como tal, pues es la industria donde naturalmente la ingeniería química tiene su campo de acción más relevante, aunque sabemos que la profesión impacta industrias afines como la de alimentos, agroquímica, automotriz, construcción, entre otras. Pero en la industria química es evidente la relevancia de la profesión y por ello el análisis lo centro allí, pero sobre todo como esa industria química va a impactar el futuro.
La relevancia viene en forma de “S”
Es claro que no es lo mismo ser un textilero en Medellín en 1940 que en el 2000, un petrolero en Venezuela en 1980 que ahora, y no es lo mismo un corredor de bolsa hoy a serlo en 5 años en tiempos de blockchain y tokenización de acciones. El timing es clave, y no son simples modas. Las industrias normalmente se desarrollan en curvas “S” (inicio lento, crecimiento exponencial, madurez/saturación) donde la parte empinada de la curva es donde llega la mayoría de la inversión y desarrollo, el climax de la fiesta. Y como la decisión de elegir una profesión es una decisión que me influye mis próximos 30 a 40 años, más me vale entender como esa curva “S” va a impactar mi carrera, y ojalá que gran parte de mi carrera coincida y se sobreponga con la fase de empinamiento de la curva de la industria donde me pretendo desarrollar. Afortunadamente, también es cierto que hay industrias que tienen resurgimientos y viven varias curvas “S”, y tal vez el caso más sonado es el de la energía, donde ha tenido ya varias curvas “S”. La primera curva “S” con carbón y el motor de la revolución industrial, creció y luego se estancó, para pasar a la segunda “S” de petróleo y gas, y ya vislumbramos la tercera con renovables, nuclear y almacenamiento energético e IA. Otro ejemplo es la industria automotriz con S1 (carros combustión interna), actualmente en empinamiento de S2 con vehículos eléctricos (aunque con dudas) y vislumbrando a S3 con conducción autónoma. Lo anterior lo podemos replicar en la industria de la fotografía, de la computación, de la construcción, etc.
Esto es tan importante que, si tomamos dos profesionales de las mismas calidades técnicas de las mismas industrias, pero los ubicamos en épocas diferentes los resultados son sorprendentemente diferentes:
Lo importante es reconocer esas curvas “S” y evitar los análisis pandos de siempre como “la comida siempre se va a necesitar”. El hecho que una industria tenga demanda no significa que las oportunidades y el grueso de las inversiones van a estar allí, probablemente ya son industrias en fase de madurez donde hay que operar con eficiencia y donde hay más probabilidad que el profesional sea visto como un costo más (sujeto a ser optimizado o eliminado). Claramente a Don Remiendo un tío le dijo en su momento “hágale mijo que ropa siempre se va a necesitar”.
Como en todo, hasta en industrias en decadencia hay ganadores, pero acá hablamos es de probabilidades. Como se trata de optimizar el retorno en una decisión de vida, estadísticamente hay más probabilidad de éxito en elegir industrias en fase temprana, o industrias tradicionales que vayan para una nueva “S”. O, elegir profesiones que permitan el desplazamiento hacia esas nuevas industrias, siempre y cuando el aporte de la profesión sea relevante para esa nueva industria.
En donde está la industria química?
Acá hay un mucho de nostalgia porque la industria química tuvo ya su siglo de oro gracias al desarrollo de los materiales y los procesos que forjaron la sociedad que tenemos hoy. Desde plásticos y polímeros (polietileno, polipropileno, nylon, PVC, poliuretanos, lycra, dacrón), pasando por semiconductores y materiales electrónicos (silicio ultrapuro, fibra óptica), fertilizantes y agroquímicos (amoníaco para fertilizante, herbicidas selectivos), antibióticos y biomateriales y supermateriales (kevlar, carbono, aleaciones). Pero si miramos desde el comienzo del milenio, esa tasa de innovación cayó vertiginosamente. Las razones son:
“Low hanging fruit”: ya el siglo XX permitió descubrir y masificar familias enteras de materiales y procesos, eran innovaciones de base que cambiaban industrias y aplicaciones enteras. Hoy, esos espacios ya están “ocupados”, lo que queda son mejoras incrementales o de nicho, no revoluciones tan masivas.
Mayor regulación y costos de entrada: el nuevo milenio trajo normativas ambientales y de seguridad mucho más estrictas (REACH en Europa, EPA en EE. UU., protocolos internacionales). Un nuevo material requiere años de pruebas de toxicidad, impacto ambiental y autorizaciones, con lo que el costo de llevar un nuevo químico al mercado se incrementó dramáticamente en tiempo y dinero y ello desincentiva la investigación disruptiva y empuja a las empresas hacia modificaciones y optimizaciones de productos ya existentes.
Estamos claramente en una fase de madurez o incluso de saturación. Hay abundante información para soportar el argumento que la industria está ya en esta fase:
Bajo apetito de los inversionistas: basta mirar el precio de las acciones de las empresas referente del sector (ver cuadro abajo) para darse cuenta que la gran mayoría tienen caídas de doble dígito desde hace 5 años, y eso que la post-pandemia (2021-2022) les dio un impulso de utilidades por la crisis logística y escasez que hubo en varias cadenas de suministro y que subieron precios de manera importante. Si el análisis lo llevamos desde hace 10 años, en muchos casos la película es peor.
Bajos retornos: Es una industria que es intensiva en capital, muy afectada por ciclos económicos, y con baja predictibilidad de rendimientos. Tienden a ser negocios con ROIC bajos a moderados. A manera de ejemplo, BASF, la empresa química insignia del mundo, tuvo un ROIC del 2.02 % en 2024. Un ROIC de ese nivel está claramente por debajo del costo de capital. El ROIC es el mejor proxy para saber si una empresa genera valor (los invito a un escrito que hice hace unos años). https://medium.com/@elblogdenico/no-tomemos-sopa-con-tenedor-909973a8f0dd
Fusiones y adquisiciones (M&A): La mejor forma de saber si una industria está innovando o no, es ver si se está consolidando. Cuando hay muchas fusiones y adquisiciones es porque el crecimiento viene agotado y hay que mejorar procesos y costos, y que mejor forma que capturando sinergias en compras y adquisiciones. La industria lleva todo este milenio en consolidación, con un freno en adquisiciones en 2023 pero con el fenómeno acelerándose en meses pasados. Abajo dos informes de Mckinsey sobre los retos generales de la industria y como M&A va a continuar
Nueva curva “S” o aporte relevante a la IA
Tenemos claro entonces que la industria fue relevante y está en fase de maduración y hasta con signos de saturación. La pregunta que sigue es saber si viene una segunda curva. En este punto analizo dos áreas importantes: los retos propios de la industria y el aporte de la industria química a la revolución en IA.
El reto verde
Desde hace varios años la industria habla de una nueva etapa, y en ella se conversa mucho sobre economía circular, de la necesidad de materiales renovables, de captura de carbono, de procesos de biotecnología, entre otras. Cada uno de estos temas acarrea una complejidad técnica y económica importante y pueden ser temas de innovación y hasta de disrupción importante. A pesar de lo mucho que se ha hablado de estas iniciativas, lo que está claro es que todas ellas tienen una escala muy insuficiente aún, la petroquímica del siglo XX creció porque tuvo feedstocks baratos y abundantes (petróleo y gas) y los materiales renovables (PLA, PHA, biopolímeros) apenas representan menos del 2 % del mercado global de plásticos y el reciclaje químico sigue siendo marginal, con alto costo energético, baja eficiencia y poca infraestructura. Esto trae nichos caros, economía verde que sólo sobrevive bajo el amparo de subsidios y políticas llenas de mucha carga ideológica con gobiernos ya sobre endeudados. A ello se suma que los incentivos están fragmentados, los clientes finales (packaging, automotriz, alimentos, cosméticos) quieren “verde”, pero no siempre están dispuestos a pagar la prima de precio. Y por el lado de los gobiernos hay presiones, pero con marcos desalineados (EE. UU., Europa, China compiten con diferentes reglas). Y los inversionistas que ya son reacios a invertir en industrias de alto Capex y bajo ROIC como la química, no perciben mejores retornos en la nueva fase verde de la industria a pesar de la muy buena prensa que reciben los anuncios de inversiones en estas tecnologías verdes. Las empresas grandes del sector todas tienen iniciativas verdes desde hace más de 10 años, y el mercado ya nos habla de manera ruidosa, miremos el desempeño de sus acciones en la tabla de arriba.
Mi conclusión es que esa segunda curva “S” no está clara, y me inclino más a pensar que se puede quedar sólo en la fase inicial sin explosión (sin empinamiento de la curva) porque la circularidad y los bio-materiales son caros, pequeños, fragmentados y dependientes de subsidios. La “segunda curva S” de la química podría tardar en despegar si no aparece un catalizador disruptivo (tecnológico y/o regulatorio) que obligue a un salto de escala. Y ese catalizador no lo veo. E incluso si alguna temática resultara exitosa, no tendría el impacto a lo largo de toda la industria sino en unas aplicaciones de manera limitada. Los defensores hablan que la industria necesita de Capitalismo Paciente, frase bella que en antioqueño significa “aguante más porque el negocio es malo”.
La química en la IA: el músculo invisible
Nos queda entonces de lo que todo el mundo habla. La IA como nuevo paradigma tecnológico de la humanidad. Y es claro que la IA nos va a impactar a todos, desde el trabajo redefinido con más foco en creatividad y criterio, mejor salud, educación personalizada, consumo hiper personalizado y vida urbana y doméstica más automatizada. Para que ello ocurra se necesita desplegar toda una infraestructura de semiconductores y chips, infraestructura de data centers, infraestructura física y redes de telecomunicaciones. Y sin los materiales que aporta la química no sería posible la construcción de esa infraestructura, sólo algunos ejemplos:
Semiconductores y chips: La IA se sustenta en GPUs, TPUs y semiconductores avanzados. La química aporta:
Fotoresistentes y químicos de litografía
Gases de proceso (fluorados, nitrógeno ultrapuro, argón) para la deposición y grabado de obleas.
Químicos de ultrapureza para limpieza (ácido fluorhídrico ultrapuro, peróxido de hidrógeno, solventes de alto grado).
Materiales dieléctricos y aislantes usados en la arquitectura de chips.
Empresas químicas claves: JSR, TOK, Shin-Etsu, SUMCO, Merck, DuPont, Air Liquide, Linde
Sin estas especialidades químicas, no hay microprocesadores de 2 y 3 nm ni capacidad de cómputo masivo para IA.
Data centers y energía: Los centros de datos de IA son intensivos en energía y refrigeración:
Fluidos de refrigeración avanzados (ej. 3M Novec, hidrofluoroéteres, soluciones de refrigeración líquida).
Materiales para aislamiento térmico y acústico (espumas, polímeros especiales).
Químicos para baterías y almacenamiento (litio, electrolitos, materiales de cátodo/ánodo), críticos para balancear la energía de data centers.
Hidrógeno y amoníaco verdes podrían en el futuro alimentar data centers (carbono neutro).
Las redes de electricidad que alimenta los data centers necesitan cables de potencia con materiales aislantes eficientes.
Empresas químicas claves en Data Centers y refrigeración: 3M, Chemours, BASF, Dow.
Telecomunicaciones y redes: La IA depende de redes de alta velocidad (5G/6G, fibra óptica):
Fibras ópticas (vidrios especiales dopados con tierras raras).
Polímeros conductores y recubrimientos dieléctricos para cables de alta frecuencia.
Resinas epóxicas en placas de circuito impreso (PCB).
Empresas claves: Corning, DSM, Nippon Electric Glass.
Sin innovación química, la IA estaría limitada en escala, velocidad y sostenibilidad. Pero claro, toda esta tecnología química está tras bambalinas. El hecho que sea importante, no quiere decir -desafortunadamente- que la industria química esté capturando el suficiente valor y atención de toda esta revolución de la IA. Esta situación surge de:
1- Invisibilidad tecnológica: el usuario o inversionista ve el chip Nvidia o la nube de Microsoft, no el gas ultrapuro de Air Liquide ni el fotoresistente de JSR que permitió fabricarlo.
2- Branding y narrativa débil: Big Tech (Nvidia, OpenAI, Microsoft, Google) construyen narrativas aspiracionales: “IA que piensa”, las químicas hablan en lenguaje técnico: “gases de ultra pureza al 99.9999 %”. La narrativa emociona menos al público e inversionistas.
3- Márgenes y modelo de negocio: En IA, una mejora en GPUs o en algoritmos genera miles de millones de dólares en capitalización bursátil. En química, los márgenes son más estrechos y parecen commodities, incluso cuando el producto es crítico. Con ello la química es vista como “proveedor” y no como “dueño de la innovación”.
4- El “pecado histórico” del siglo XX: La primera curva S de la química (plásticos, fertilizantes, fibras) dejó también contaminación, residuos y pasivos ambientales. Esto hizo que la química cargue con estigma social y regulatorio y cuando se habla de futuro (IA, biotecnología, energía), es más atractivo poner a lo digital o lo biológico en primera fila.
5- La paradoja del éxito: La química se volvió tan omnipresente y estándar que dejó de notarse. Cuando algo funciona de forma invisible (el chip corre, el data center enfría, la fibra óptica transmite), nadie piensa en los químicos que hay por detrás.
Cerrando el análisis nos queda claro entonces que la industria química está en una etapa presente muy difícil, presa de un ciclo bajo de negocios que se resiste a ceder precisamente en momentos de madurez y saturación. Quedan dos caminos para que la industria resurja, el camino de la reinvención verde y el aporte de la industria a la revolución de la infraestructura de IA. El primero es aún un camino muy incierto. Queda entonces el camino que me inspira más, el de su aporte a la IA, pero claramente con un papel más de telonero que el del gran cantante. A sabiendas de ese limitante, la profesión tiene futuro en esta revolución y depende de la persona hacerse valer en esa industria y aprender mucho más de ella. En esta revolución de infraestructura de IA brillarán los químicos de materiales, ingenieros de semiconductores, especialistas en energía y data centers, y por el lado de usabilidad de IA se beneficiarán los profesionales de salud, derecho, educación, finanzas, creatividad y gestión, siempre que sepan integrar IA como copiloto.
Si tuviera 17 años, seguiría dudando y me obligaría a hacer más análisis. Lo que sí tendría claro, es que no quisiera ser como Don Remiendo.
Muy buena reflexion, siempre sera necesaria esta industria en el desarrollo de la tecnologia, casualmente tengo una empresa en mi cartera.
Nicolás, creo que hay un tema muchos más presente en Colombia que en economías avanzadas (EEUU, Almania, etc.) y es como la carrera que se estudia necesariamente define el campo de acción de una persona durante toda su vida. Si bien yo también crecí pensado eso y me cuesta cambiar este sesgo, creo que en estas otras economías es un factor menos decisivo y es asi como se ven filósofos dirigiendo empresas de tecnología por ejemplo. Has pensado en este tema y por que esa diferencia entre la visual de economías avanzadas y la nuestra?