La biofabricación ofrece una forma eficaz de descarbonizar los productos al utilizar la glucosa que las plantas producen a partir del dióxido de carbono y la luz solar.
El mundo no puede producir suficiente glucosa asequible para sustituir los productos derivados del petróleo mediante la fermentación, por lo que se necesitan fuentes alternativas.
En su lugar, podemos transformar los flujos de residuos de toda la cadena de suministro agroalimentaria para producir glucosa de forma económica y fiable destinada a la biofabricación.
La biofabricación ofrece una forma eficaz de descarbonizar los productos de uso cotidiano. En lugar de utilizar petróleo como fuente de carbono, podemos usar la glucosa que las plantas producen a partir del dióxido de carbono y la luz solar.
Pero existe un problema fundamental de escala. El mundo no puede producir suficiente glucosa asequible para sustituir los productos derivados del petróleo mediante la fermentación. Satisfacer esa demanda requeriría dedicar aproximadamente un tercio de las tierras cultivables al cultivo de maíz o trigo para producir glucosa.
El potencial de la biofabricación —el uso de organismos vivos y células para producir moléculas u otros materiales biológicos con los que fabricar productos como materiales, sustancias químicas y alimentos— no está limitado por la tecnología en sí, sino por la oferta mundial limitada de glucosa asequible procedente de monocultivos.
La biofabricación como solución a los residuos alimentarios
La solución está a plena vista: nuestra cadena de suministro agroalimentaria. Al transformar los flujos de residuos infrautilizados de toda la cadena de suministro agroalimentaria en fuentes de ingresos de alto valor, podemos producir glucosa de forma conjunta, económica y fiable, sin competir por las tierras agrícolas. Esto permite a los países desarrollar capacidad local de biofabricación utilizando diversos residuos agrícolas, en vez de depender únicamente de cultivos básicos.
Sin embargo, este enfoque aún no ha dado resultado por una sencilla razón. La innovación en biomasa se ha centrado tradicionalmente en residuos agrícolas vinculados a la cadena de suministro del etanol, como los rastrojos de maíz, el bagazo de caña de azúcar y los residuos forestales. Estos materiales se eligieron principalmente porque eran abundantes y estaban cerca de cadenas de suministro de fermentación existentes, como la producción de etanol.
Mientras tanto, los residuos del procesamiento de alimentos se han pasado por alto históricamente, en gran medida porque su alto contenido de agua los hace perecederos y costosos de transportar. Sin embargo, contienen compuestos valiosos que pueden extraerse junto con la glucosa: antioxidantes, fibras, ácidos orgánicos, lignina, proteínas y aceites.
Si se producen en el lugar donde se generan, donde pueden abordarse los problemas de perecibilidad y transporte, estos productos cambian radicalmente la economía. En lugar de pagar por su eliminación, los procesadores de alimentos acceden a una nueva gama de productos que generan ingresos.
Este es el avance decisivo: los flujos de residuos con valor incorporado pueden financiar la ampliación de la capacidad de biorrefinado y crear instalaciones preparadas para producir glucosa a escala y a un costo competitivo cuando las condiciones del mercado lo requieran.
Más allá de los aspectos económicos, este enfoque resuelve otro desafío fundamental. Las cadenas de suministro mundiales de productos químicos y materiales están muy concentradas y suelen depender de un reducido número de países con recursos petroleros, grandes extensiones de tierras agrícolas o industrias ganaderas. Esta concentración aumenta el riesgo y limita la resiliencia.
Sin embargo, todos los países, independientemente de sus recursos nacionales, generan residuos alimentarios. Los centros urbanos, los procesadores de alimentos, los centros de distribución y las regiones agrícolas producen continuamente subproductos, recortes y materiales rechazados o fuera de especificación. Se estima que los residuos agrícolas y del procesamiento de alimentos ascienden a más de mil millones de toneladas al año.
Al convertir estos flujos locales de residuos en materias primas para la producción de glucosa, los países pueden desarrollar una capacidad de biofabricación independiente y distribuida, sin depender del petróleo, los monocultivos ni de enormes extensiones de terreno. Esto abre nuevas vías nacionales para producir sustancias químicas, materiales y alimentos de origen biológico, ingredientes nutricionales y suministros esenciales para la industria farmacéutica y los procesos industriales.
Beneficios empresariales de un sistema alimentario circular
Además de impulsar la fabricación local, el beneficio más ignorado de un sistema alimentario circular es que crea un modelo de negocio sumamente rentable. Hoy en día, los procesadores de alimentos suelen pagar por eliminar los residuos; estos costos reducen los márgenes y generan ineficiencias operativas.
Poner en valor esa biomasa cambia por completo la economía. En lugar de ser un centro de costos, los residuos se convierten en un activo generador de ingresos, a menudo con márgenes superiores a los de los propios productos alimentarios principales.
Productos como las fibras funcionales, los colorantes naturales, los ácidos orgánicos, los compuestos aromáticos, los antioxidantes y las proteínas ya alcanzan precios de mercado considerables. A medida que la población mundial alcance los 9.800 millones de personas en 2050, la demanda de productos e ingredientes más limpios no hará más que crecer.
Cuando estos productos se extraen en paralelo con los productos de la actividad principal, la rentabilidad resulta tan atractiva que la valorización de la biomasa puede mejorar significativamente la rentabilidad de las empresas.
Para la industria alimentaria, esto significa nuevas fuentes recurrentes de ingresos, menores costos de eliminación y logística, y mayor diversificación y resiliencia de los productos. Sin embargo, quizá lo más importante es que, como motor del cambio, la solución sostenible está directamente alineada con la rentabilidad.
En pocas palabras, es una victoria clara para el clima, los procesadores de alimentos y toda la industria alimentaria. La valorización no solo refuerza el impacto climático, sino que también mejora los resultados de la industria alimentaria en su conjunto.
Aprender de los fracasos del pasado
A pesar de todo este optimismo, es importante reconocer los antecedentes. Durante años, las empresas han intentado comercializar glucosa derivada de residuos, pero casi todas fracasaron. El problema no era una tecnología defectuosa, sino un modelo económico deficiente.
La selección de cultivos es fundamental. Los rastrojos de maíz, las astillas de madera y otros materiales lignocelulósicos, ricos en celulosa, hemicelulosa y lignina, no contienen coproductos de alto valor. Requieren un pretratamiento costoso y producen resultados de valor relativamente bajo. Sin productos de alto valor que compensaran los costos de expansión y procesamiento, su economía nunca podría competir con el azúcar de maíz barato y subvencionado.
La mayoría de los primeros esfuerzos también vincularon la glucosa derivada de residuos a la producción de etanol, lo que creó una doble desventaja. Este azúcar tenía que competir en precio con el azúcar de maíz fuertemente subvencionado. Una vez convertido en etanol, competía con los combustibles derivados del petróleo, que también reciben cuantiosas subvenciones.
La intensidad de capital necesaria para construir nuevas biorrefinerías hizo que las nuevas tecnologías compitieran directamente con empresas consolidadas, respaldadas por décadas de políticas y activos totalmente amortizados. En retrospectiva, el fracaso no se debió a un problema tecnológico, sino a un diseño económico deficiente.
Las tecnologías revolucionarias, por eficientes que sean, no pueden competir en precio con empresas consolidadas que se benefician de las economías de escala, las subvenciones y los activos totalmente amortizados. Por eso tantas iniciativas de biorrefinado y biofabricación tienen dificultades para comercializarse.
Rediseñar el sistema para obtener glucosa de residuos
No necesitamos competir en precio con los cultivos o combustibles subvencionados. Tenemos que rediseñar nuestro enfoque para que la glucosa derivada de residuos no sea un producto independiente que compita en mercados de productos básicos distorsionados, sino uno de varios productos de una biorrefinería diversificada y de alto valor basada en residuos alimentarios.
Empresas como Hyféestán impulsando este cambio al convertir los subproductos del procesamiento de alimentos en ingredientes valiosos. La producción conjunta de productos prémium y glucosa transforma la economía. El abastecimiento de glucosa a partir de flujos de residuos omnipresentes acelera la expansión y, cuando el sistema alimentario proporciona la materia prima, la biofabricación se distribuye por todo el mundo, es resiliente y resulta económicamente viable.
Puede que los intentos anteriores de convertir la biomasa residual en valor no hayan dado resultado, pero los azúcares derivados de residuos son esenciales para nuestro futuro. Si replanteamos este problema desde una nueva perspectiva, podemos abrir un camino viable y transformador desde el punto de vista económico que haga realidad la promesa de la biofabricación, esperada desde hace mucho tiempo.
