El desarrollo y uso de materiales amigables con el planeta puede generar modelos comerciales nuevos y más sostenibles, y contribuir a construir una infraestructura sólida para los recursos biológicos renovables.
Impulsadas por clientes, inversionistas activistas, gobiernos y sus propios valores, las empresas buscan cada vez más tener un impacto más positivo en el medio ambiente al adoptar un enfoque de sustentabilidad. Un ámbito importante para esas actividades es la bioeconomía emergente, que se centra en el uso de recursos biológicos (no fósiles), flujos de desechos y subproductos de fabricación, a menudo combinados con una perspectiva circular de productos de ciclo de vida completo.
Este movimiento está habilitado por nuevas tecnologías y procesos de materiales que reemplazan los ingredientes de origen fósil con alternativas de base biológica de las industrias agrícola, forestal y marina. La circularidad entra con estrategias encaminadas a extender la vida útil de los productos el mayor tiempo posible y luego reutilizar de alguna manera sus materiales y componentes.
Múltiples materiales y tecnologías pueden reemplazar ingredientes y componentes de origen fósil, como envases hechos de bambú y hongos, cosméticos y productos farmacéuticos hechos de algas marinas y plásticos hechos de microbios y dientes de león. Solo la demanda mundial de plástico es de 300 millones de toneladas por año, una cifra que se prevé que se cuadruplicará para 2050. Los bioplásticos fabricados a partir de materias primas de origen vegetal son una forma de hacer mella en los estándares basados en fósiles.
Una década más de experimentación.
Los productos y procesos en la bioeconomía cubren un amplio terreno. Piense en usar bacterias para extender la vida útil de los productos lácteos, consumir alimentos saludables para el intestino que reducen nuestra dependencia de los antibióticos para animales y humanos, y generar energía a partir de lodos de aguas residuales, y luego usar los desechos de ese proceso para hacer fertilizante agrícola.
Llevamos más de una década de experimentación. Coca-Cola, por ejemplo, presentó la primera versión de su PlantBottle en 2009, posicionando el 30 % de plástico de base biológica como una alternativa más sostenible al plástico tradicional. Sin embargo, estas botellas no eran compostables, y siguieron acusaciones de "biolavado". En respuesta, la compañía intensificó su investigación en plástico 100 % de base biológica, obtenido de la caña de azúcar y los residuos del procesamiento de la caña de azúcar, con prototipos presentados en octubre de 2021. Coca-Cola compartió su tecnología, primero con marcas no competidoras como el ketchup Heinz y autos híbridos Ford Fusion (para el interior de tela), y luego, en 2018, con competidores, para aumentar la demanda y reducir los precios.
Otros proyectos están generando una variedad de productos listos para el mercado, con diversos grados de adopción en el mercado. Una de las mayores historias de éxito de la bioeconomía circular proviene de Cerdeña, Italia, donde la empresa de biotecnología Novamont y la empresa química Eni han transformado una antigua planta petroquímica en una biorrefinería de alta tecnología a gran escala. La empresa conjunta, llamada Matrica, procesa malezas de cardo cultivadas localmente en aceites vegetales y luego en bioplásticos y conservantes biocidas, que pueden usarse en productos para lavar platos. Miles de lugareños que perdieron sus empleos cuando cerró la planta petroquímica ahora trabajan en la biorrefinería. Los cardos se pueden cultivar en tierras cercanas de mala calidad, donde el trigo ya no es rentable para los agricultores locales.
Muchos de estos proyectos se extienden más allá de las fronteras. La empresa química suiza Clariant, una empresa basada en fósiles, comenzó a girar en 2009 hacia productos de base biológica generados a partir de desechos. La compañía desarrolló un proceso que llama “sunliquid” para convertir la paja de desecho de la producción de cereales en biocombustibles. Clariant mejoró las habilidades de su fuerza laboral para hacer este cambio y completó la construcción de su primera planta comercial de etanol celulósico líquido solar en octubre de 2021, en Podari, Rumania. Ha licenciado la tecnología para dos proyectos en China, así como para proyectos en Eslovaquia, Polonia y Bulgaria.
Otros proyectos están localizados para aprovechar los desechos y recursos específicos de la región. En el lago Victoria, Kenia, Alisam Products utiliza hasta el 70 % de los desechos generados por el procesamiento local de pescado para fabricar cuero a partir de piel de pescado y cordones de zapatos a partir de intestinos de pescado, y exporta sus productos a nivel mundial. La empresa ayuda a resolver el problema de cómo manejar algunas de las 150 000 toneladas métricas de desechos de pescado que se generan anualmente en la ciudad de Kisumu, desechos que contaminaban el área y provocaban el crecimiento de malezas en el lago, que a su vez afectaban el transporte acuático y la pesca.
De manera similar, en Irlanda, Biorefinery Glas convierte el pasto recién cosechado en complementos alimenticios y fertilizantes. Históricamente, la hierba ha sido la principal materia prima para la agricultura animal en Irlanda, dependiendo de la costosa gestión de los pastizales y reduciendo los ingresos agrícolas. Mediante el uso de innovaciones biotecnológicas, los suplementos brindan un mayor valor nutricional y aumentan el valor económico de la hierba. Biorefinery Glas es un proyecto intersectorial en el que participan cooperativas agrícolas, agricultores e instituciones de investigación.
Impulsando la bioeconomía: formas de avanzar.
Las empresas tienen hoy la oportunidad de convertirse en proveedores o consumidores de productos bioderivados, mientras que otras partes interesadas, incluidos los gobiernos y las organizaciones no gubernamentales (ONG), pueden proporcionar los incentivos económicos y los marcos estructurales que permitirán que la bioeconomía florezca aún más. Las tecnologías de regeneración de procesos pueden tener altos costos de conversión. Por lo tanto, el apoyo financiero, en particular de los gobiernos, es imperativo.
Más de 60 países han comenzado a desarrollar estrategias coordinadas de bioeconomía, incluidos China, Canadá y Sudáfrica. 1 Eso incluye proporcionar financiación: en la Unión Europea, por ejemplo, la empresa conjunta de industrias de base biológica de asociación público-privada ha invertido más de 3700 millones de euros (3700 millones de dólares) en proyectos de base biológica. 2 El fondo OneBio de Sudáfrica, una asociación público-privada, proporcionará 83,5 millones de rands (4,8 millones de dólares) a nuevas empresas de biotecnología.
Las asociaciones dirigidas por la fabricación también deben fomentarse más. El fabricante y minorista de ropa Patagonia es conocido por su enfoque innovador hacia la sostenibilidad, y no sorprende que haya adoptado la economía biocircular sostenible, con un enfoque no solo en el abastecimiento sino también en el estado final. A través de su programa Worn Wear, los clientes pueden reparar artículos de Patagonia (o aprender a repararlos ellos mismos) o recibir crédito de la tienda por intercambiar productos de Patagonia usados que se limpian y luego se revenden. La Patagonia fue central en el establecimiento de la Coalición de Ropa Sostenible (SAC)luego de una colaboración inesperada con Walmart en 2009. Desde entonces, el SAC ha reunido a más de 250 partes interesadas diversas, incluidas marcas, minoristas, fabricantes, ONG y gobiernos, para trabajar en la transformación de las industrias de la confección, el calzado y los textiles.
Las empresas también pueden aprovechar las oportunidades actuales de asociación público-privada, incluso cuando las regulaciones se quedan atrás de la innovación. Por ejemplo, los desechos de la acuicultura (lodos de pescado) se pueden usar para fabricar un valioso fertilizante de base biológica, pero actualmente no se pueden usar en la UE debido a restricciones de seguridad e higiene. En España, el Centro Tecnológico BETA está trabajando con la UE para abordar esta brecha; BETA ha obtenido financiación de la Comisión Europea para desarrollar un sistema de obtención de fertilizantes a partir de lodos de pescado que sea seguro y técnicamente viable.
Desarrollar una estrategia empresarial para la bioeconomía.
Los gerentes que buscan oportunidades comerciales en la bioeconomía deberán monitorear los nuevos materiales y productos de base biológica que llegan al mercado, considerar nuevas fuentes de suministro y buscar, o crear, nuevos mercados para nuevos materiales o productos más sostenibles. También se les pedirá que agreguen capacidades en términos de habilidades y tecnologías. Para la mayoría de las empresas, este es un proceso evolutivo que consta de las siguientes cuatro etapas:
1. Innovación de materiales. Un punto de partida lógico es explorar el potencial para sustituir materiales no renovables con análogos biológicos. Las empresas que ven potencial para sí mismas como productores de nuevos materiales de base biológica necesitarán empleados con habilidades en biotecnología e ingeniería química.
2. Replanteamiento de procesos. En esta segunda etapa, las organizaciones consideran procesos productivos que maximicen el uso de materias primas y residuales. Un ejemplo es la introducción de enzimas que fortalecen las fibras en la producción textil para que las telas duren más y al mismo tiempo reduzcan la necesidad de agua y energía en el proceso de producción.
3. Reinvención de productos. Aquí, las organizaciones consideran los resultados de producción que se pueden utilizar para nuevos propósitos. Por ejemplo, el suero de la producción de queso ha sido un importante contaminante ambiental cuando se elimina como agua residual, pero en su lugar podría usarse para crear bioplásticos.
4. Rediseño empresarial. Un modelo de negocio de base biológica completamente circular requiere repensar la estructura y las operaciones de la organización y toda su cadena de valor. Esto implica desarrollar relaciones y construir redes con nuevos socios en otras industrias.
Considere hacer empaques de bambú y hongos, cosméticos de algas marinas y plásticos de microbios y dientes de león.
Reconocer el potencial de consecuencias no deseadas.
Hay riesgos fundamentales al centrarse en nuevos usos para los productos naturales, y deben abordarse con ojos claros. Las primeras innovaciones de base biológica, como el uso de biomasa para energía y combustible, generaron problemas de sostenibilidad a gran escala, incluida la degradación de la tierra y la pérdida de biodiversidad. Por ejemplo, el uso de alimentos básicos como el maíz y la caña de azúcar como materia prima para biocombustibles y biomasa condujo al debate en curso sobre “alimentos por combustible”.
En los Estados Unidos, se dijo que el cambio al maíz para biocombustibles aumentó su precio en un 70 % en la década de 2000. 3 También causó problemas a las poblaciones indígenas que perdieron sus derechos sobre la tierra, y condujo a condiciones de trabajo terribles para quienes trabajaban en la industria de los biocombustibles. 4
Las empresas de biomasa se enfrentan a las críticas de ONG como Biofuelwatch por utilizar madera de primera generación procedente de bosques de frondosas. En respuesta, la empresa estadounidense Enviva ha desarrollado el Mapa de suministro de madera Track & Trace, que permite al público identificar cada bosque utilizado por Enviva, junto con una serie de otros detalles. Si bien Enviva todavía se abastece de un porcentaje significativo de bosques de madera dura, el mapa permite a las ONG y las comunidades pedirle cuentas a la empresa por sus prácticas de abastecimiento.
Los productos que comienzan con buenas intenciones pueden tener resultados complicados en el futuro. Algunos bioplásticos, como las pajitas compostables, han sido criticados por ser difíciles de compostar, lo que contribuye al problema de los desechos plásticos y fomenta el uso único por parte de los consumidores. Sin embargo, estos desafíos tienen el potencial de conducir a mejoras de próxima generación. La Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China, por ejemplo, ha desarrollado una pajilla de base biológica que se descompone por completo en una semana cuando se expone a la luz solar y al oxígeno.
Otro riesgo de ingresar al mercado de la bioeconomía es que los supuestos que subyacen a un modelo de negocio pueden cambiar. Amyris, una empresa de biología sintética de América del Norte, es un ejemplo de cómo puede funcionar esto: la empresa invirtió mucho en biocombustibles a principios de la década de 2000 para aprovechar el aumento de los precios del petróleo. Sin embargo, a medida que los precios del petróleo cayeron y los biocombustibles se volvieron menos competitivos, la empresa se vio obligada a actualizar rápidamente su modelo comercial. Amyris actuó rápidamente, aprovechando su conocimiento tecnológico para comenzar a fabricar alternativas químicas de base biológica y ahora se ha centrado en el cuidado personal, con múltiples marcas de cuidado de la piel, maquillaje y cuidado del cabello de base biológica.
Nuestra esperanza es que a medida que evolucionen las organizaciones y, de hecho, toda la economía biocircular, veremos industrias enteras repensar sus insumos, procesos y productos dentro del contexto más amplio de la sostenibilidad social y ecológica. Aquí, estamos esperanzados y emocionados de ver el surgimiento de industrias nuevas y redefinidas y, en algunos casos, diferentes sectores industriales que se unen por primera vez.
Una economía biocircular verdaderamente sostenible alterará significativamente la toma de decisiones, la producción, el consumo y la forma en que evaluamos el éxito de la empresa. El pensamiento biocircular sustentable puede guiarnos a diseñar productos y empaques hechos de desechos, algas marinas o plantas que se degradan en semanas o meses en lugar de miles de años. Y, de manera crucial, el pensamiento biocircular sostenible conducirá a la toma de decisiones que considere las innovaciones de materiales, productos y procesos de manera integral para garantizar que sus impactos netos sean positivos para los negocios, la sociedad y el medio ambiente.
Fuente: MIS Sloan Management Review, Donna Marshall, Aideen O'Dochartaigh, Andrea Prothero, Orlagh Reynolds y Enrico Secchi
SOBRE LOS AUTORES
Donna Marshall es profesora de gestión de la cadena de suministro en el University College Dublin (UCD). Aideen O'Dochartaigh es profesora asistente de contabilidad en Dublin City University (DCU). Andrea Prothero es profesora de empresa y sociedad en la UCD. Orlagh Reynolds es profesor asistente de emprendimiento en DCU. Enrico Secchi es profesor asistente de gestión de la cadena de suministro en la UCD.
REFERENCIAS
1. L. Teitelbaum, C. Boldt y C. Patermann, “ Informe de política de bioeconomía global (IV): Una década de desarrollo de políticas de bioeconomía en todo el mundo ”, archivo PDF (Berlín: Consejo Asesor Internacional sobre Bioeconomía Global, noviembre de 2020) , https://gbs2020.net.
2. L. Lange, K. O'Connor, S. Arason, et al., “ Desarrollo de una bioeconomía sostenible y circular en la UE: mediante la asociación entre sectores, la mejora y el uso de nuevos conocimientos con mayor rapidez y en beneficio del clima , Medio Ambiente y Biodiversidad, y Personas y Negocios ”, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 21 de enero de 2021, www.frontiersin.org.
3. D. Mitchell, “A Note on Rising Food Prices”, documento de trabajo 4682, Grupo del Banco Mundial, Washington, DC, julio de 2008.
4. “ Biofuels Threaten Lands of 60 Million Tribal People ”, Survival International, 30 de abril de 2008, www.survivalinternational.org; e Instituto de Medicina, “Cuestiones éticas y sociales”, cap. 7 en “ El nexo de los biocombustibles, el cambio climático y la salud humana: resumen del taller ” (Washington, DC: The National Academies Press, 2014).