Bioeconomía para un futuro sostenible

Se calcula que para 2050 la población en el mundo llegará a una cifra aproximada de 9.000 millones de personas, pero los recursos naturales son finitos para abastecer todas sus necesidades. Esta es una de las razones por las que la bioeconomía está ganando importancia global. Esta actividad representa una nueva opción más sostenible para la industria y la economía en su conjunto.

Eva Rodríguez

10/7/2017 09:06 CEST

Equipo de cultivo y plantas de proceso para microalgas / Subitec

En la región de Baden-Württemberg, al sur de Alemania, los paisajes y las atracciones culturales se entremezclan con un fuerte sector agrícola y forestal bien desarrollado, empresas altamente innovadoras en los sectores de la ingeniería mecánica y de plantas, empresas de biotecnología, proveedores de energía y alrededor de 440 empresas químicas. Esto hace el caldo de cultivo perfecto para que esta área, con capital en Stuttgart, lidere varios proyectos de bioeconomía, una disciplina que pretende ser una alternativa a los combustibles fósiles.

La bioeconomía implica el uso sostenible de recursos biológicos renovables para la producción de alimentos, energía y bienes industriales. Los expertos coinciden en decir que es mucho más que economía circular y que Europa necesita materias primas biológicas renovables para crear nuevos materiales y energía.

La bioeconomía implica el uso sostenible de recursos biológicos renovables para la producción de alimentos, energía y bienes industriales

El gobierno de esta región alemana tiene su propia estrategia de investigación mediante la financiación de proyectos científicos y medidas estructurales, incluida la creación de una red centrada en el modelado de la bioeconomía.

En una primera parada en esta zona, que ostenta el título de ser la que más invierte en I+D de todo el país –con un 30% del total de patentes– y la que tiene una tasa de paro más baja, merece la pena detenerse a conocer su Programa de Investigación de Bioeconomía creado en 2014 por el Ministro de Ciencia, Investigación y Arte.

“En nuestra región de Baden-Württemberg hay una larga tradición de que los resultados de investigación estén muy vinculados al uso de componentes de la industria, que a su vez hacen grandes esfuerzos para hacer cada vez más investigación. Intentamos tener una cooperación constante y nuestros éxitos demuestran que es una buena idea”, dice Ulrich Steinbach, secretario de viceministros del Ministerio de Ciencia, Investigación y Arte de Baden-Württemberg en Stuttgart.

Un ejemplo de esta cooperación está en la de la Universidad de Hohenheim. Sus estudiantes desarrollan proyectos sobre biogás (esta zona cuenta con un elevado número de instalaciones de este tipo), lignocelulosa –una producción alternativa de recursos para nuevos materiales y servicios– y microalgas para su uso en la alimentación humana y animal.

En esta universidad conviven científicos en equipos interdisciplinares para analizar cadenas de valor, productos para el mercado y procesos biosostenibles. La producción de biomasa y la conversión al desarrollo de productos, así como el análisis de los aspectos económicos, ecológicos y éticos, es uno de los pilares fundamentales en su área de bioeconomía.

Laboratorio de la Universidad de Hohenheim / Sinc

La lignocelulosa, por ejemplo, se utiliza para la producción de plásticos y detergentes con base ‘bio’

“Los aspectos sociales deben estar integrados. Nuestro objetivo es convertir la biomasa en químicos y materiales para hacer diferentes productos como baterías de energía para coches eléctricos, botellas de plástico o que los propios agricultores puedan formarse y crear sus propias formas de biomasa sin necesidad de una compañía química”, apunta Andrea Kruse, profesora de Conversión Tecnológica y Evaluación del Ciclo de Vida de Recursos Renovables en la Universidad de Hohenheim.

La lignocelulosa, por ejemplo, se utiliza para la producción de plásticos y detergentes con base ‘bio’. Esto ofrece la posibilidad de que una parte del crudo que se utiliza actualmente para la producción de productos similares pueda ser reemplazado. “Poder recuperar energía de productos secundarios y garantizar la utilización completa de la biomasa, así como aumentar el rendimiento económico, es fundamental en los análisis de nuestras cadenas de valor”, explican desde la universidad.

Microalgas y sus usos

Las microalgas son pequeños organismos fotosintéticos que viven en lagos, arroyos y océanos que pueden producir cinco veces más biomasa que cultivos energéticos clásicos. Debido a su composición específica también poseen un gran potencial para su uso en la alimentación humana y animal, al ser fuentes prometedoras de aminoácidos o lípidos.

Los investigadores esperan obtener resultados de nuevas cepas de microalgas y procesos optimizados para la producción de alimentos e ingredientes para piensos, así como nuevos productos y otros híbridos mediante la sustitución de proteínas y lípidos derivados de animales. Por último, pretenden crear estrategias para su uso en biomasa y en alimentos.

Diferentes tipos de algas utilizados para los estudios / Sinc

Estas microalgas pueden ser producidas en sistemas cerrados con el uso de luz solar, CO₂ y nutrientes. La fuente de negocio de la Subitec GmbH, empresa alemana de biotecnología con sede en Stuttgart, es precisamente el desarrollo de ingeniería de procesos, servicios y el suministro de equipos de cultivo y plantas de proceso para microalgas. Patenta tecnología del fotobiorreactor, un sistema diseñado para la producción a escala industrial de biomasa de microalgas.

Se estima que hay sobre 250.000 a varios millones de especies diferentes de algas. Sin embargo, solo 35.000 especies han sido científicamente registradas hasta el momento. “Ya que las condiciones de cultivo pueden variar significativamente entre diferentes especies de algas, los sistemas de producción de microalgas están diseñados según especies de algas específicas y la aplicación o producto final”, explica Heikki Hyttinen, jefe de ventas de la compañía.

El grupo GUCCI lanzó el zapato de señora diseñado por Sergio Rossi "EcoPump" con el talón hecho de uno de los materiales desarrollados por TECNARO

Los suplementos alimenticios, el pienso para peces y los cosméticos están entre las aplicaciones más comunes de las microalgas en la actualidad. La característica de esta patente desarrollada por Subitec es que permite aumentar mucho más la productividad y las densidades de cultivo en comparación con los fotobiorreactores convencionales.

Materias primas renovables

Otro ejemplo de empresa de transformación de materias primas renovables basadas en la biocenomía es TECNARO. Esta compañía alemana desarrolla y produce sus propios bioplásticos y biocompuestos basados en materias primas renovables y los comercializa en todo el mundo.

Sus clientes van desde la industria solar, a la construcción, el embalaje, la papelería, muebles, juguetes, instrumentos musicales y la industria de la moda. En 2010, el grupo GUCCI lanzó el zapato de señora diseñado por Sergio Rossi "EcoPump" con el talón hecho de uno de los materiales desarrollados por TECNARO, para coincidir con el lanzamiento de la película ‘Home’ de Yann Arthus Bertrand, que trata de la necesidad de cambiar los hábitos de vida. Otras partes del zapato, como la suela interior, exterior y el envase, también se hicieron con materiales de esta empresa.

El zapato de señora 'ECOPUMP' diseñado por Sergio Rossi / TECNARO

Dónde también están investigando para crear nuevos materiales, en este caso a partir de la madera, es en la Cátedra de Biomateriales Forestales de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad de Freiburg.

Marie-Pierre Laborie, jefa del departamento de Biomateriales Forestales de dicha universidad, lidera varios proyectos para diseñar productos de madera con propiedades mejoradas y nuevos polímeros y compuestos. El objetivo final de su programa es mejorar la utilización de la madera en aplicaciones de biomateriales.

“La madera es una maravilla de material. En nuestra facultad se emplean enfoques interdisciplinarios que incluyen las ciencias naturales, sociales y técnicas para investigar y enseñar el uso sostenible y la conservación de los recursos naturales”, añade.

Según los datos de la última Cumbre Internacional Bioeconomía celebrada en 2015, (la próxima tendrá lugar en 2018 en Berlín), más de cuarenta países están trabajando actualmente en la promoción de la bioeconomía con la intención de dar respuestas a los grandes desafíos del desarrollo sostenible para la sociedad. “Para que la bioeconomía se convierta en una fuerza conductora clave en la transformación de la economía circular es necesario un enfoque internacional e intersectorial”, concluyen.

En abril de 2016, durante una conferencia de alto nivel celebrada en Utrech bajo la presidencia holandesa del Consejo de la Unión Europea también se publicaba un manifiesto que establece una hoja de ruta para el desarrollo de la bioeconomía en la Unión Europea.

Innovación con larga tradición

La región de Baden-Württemberg también puede presumir de tener entre sus ciudadanos más ilustres a científicos reconocidos en todo el mundo. El caso más conocido sería el de Albert Einstein, que nació en la ciudad alemana de Ulm, a cien kilómetros al este de Stuttgart. Su estancia fue corta, ya que al año siguiente de su nacimiento, en 1880, su familia se trasladaría a Munich. A poca distancia de Ulm nacía unos años antes Robert Bosch, en la aldea Albeck, creador de la famosa compañía internacional que lleva su apellido y opositor, como Einstein, al régimen de Adolf Hitler.

Quienes también han dejado huella en esta zona son, entre otros, inventores como Ferdinand von Zeppelin, natural de Constanza, fundador de la compañía de dirigibles Zeppelin, o el ingeniero alemán Carl Benz, al que se le considera uno de los precursores del automóvil.

Además, cuentan con varios premios Nobel como Christiane Nüsslein Volhard, galardonada en la categoría de medicina en 1995 o Gerhard Ertl, físico alemán, ganador en 2007 del Premio Nobel de Química.