El estado de Carolina del Norte y la Región del Bío Bío tienen más en común de lo que uno pensaría. Ambos se sostienen gracias a la actividad económica concentrada en los productos del mar, la madera y la agricultura y ninguna de estas regiones posee petróleo u otros recursos energéticos fósiles. Sin embargo, hay una similitud interesante de la que, según Steve Peretti, el país puede sacar provecho: el uso de la biomasa, derivada principalmente de la industria forestal y agrícola.
Peretti, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Carolina del Norte, Ingeniero y PhD. en Ingeniería Química, ha basado su trabajo principalmente en la conversión de biomasa para desarrollar productos químicos con alto valor agregado.
“La mayoría de los investigadores se han concentrado en cómo transformar azúcares de lignocelulósicos en bioetanol. Mi interés, en cambio, va por aprovechar la lignina y la hemicelulosa para obtener productos específicos y con diversos usos”, comenta en una oficina pulcra, soleada y con imponente vista al atardecer otoñal sobre el campus principal de la Universidad de Concepción, donde un semestre sabático en el Centro de Biotecnología CB-UdeC ha permitido estrechar la colaboración entre la universidad estadounidense, el centro regional de I+D+i y la UdeC.
¿Qué similitudes podemos hacer entre Carolina del Norte y la Región del Biobío?
-Carolina del Norte tiene mucho en común con Chile, no sólo en la región de Biobío. Nuestras economías están basadas principalmente en los productos del mar, la madera y la agricultura, y no tenemos petróleo u otros recursos energéticos fósiles. Tenemos algo de manufactura y también de industria farmacéutica. Somos similares en muchos aspectos, pero sobre todo en el uso de la biomasa en diferentes formas, por lo que tiene mucho sentido tener interés mutuo en qué hacer con toda ella.
¿Quién o cómo se dio el primer paso estratégico para desarrollar este ámbito en Carolina del Norte?
-Al menos en EE.UU., ha sido el apoyo del Gobierno Federal, la Fundación Nacional de la Ciencia, el Departamento de Energía y el Departamento de Agricultura. En algún momento se reconoció como nación que debíamos disminuir la dependencia del petróleo y que había gran cantidad de recursos naturales -como la biomasa-, que podíamos utilizar para hacer bioconversión y transformarlos en energía y en productos con valor en el mercado.
Fue una decisión estratégica de la agencia del gobierno federal para financiar y promover líneas de investigación relacionadas con el uso de la biomasa para algo más que el etanol, ya que más del 30% de la biomasa no se puede convertir en biocombustible, por lo que era necesario hacer algo más.
Parece que fuera lineal, pero hay que tener en cuenta las decisiones políticas, el compromiso de las universidades, los programas de posgrado, entre otros…
-No es lineal, está claro. Por ejemplo lo que CORFO ha propuesto en Chile es crear el ambiente, el ecosistema para la innovación y la interacción universidad-estado-empresa. Gracias al desarrollo y fomento a la investigación, la NCSU ha iniciado más de un centenar de empresas en los últimos 10 años y tiene más de 700 patentes, lo que la hace un caso exitoso. Estamos aprendiendo cómo hacerlo mejor y tenemos un entorno favorable en Carolina del Norte que permite que eso suceda.
Camino a la Bioeconomía
Mientras que en EE.UU. la biomasa recientemente superó a la energía hidroeléctrica como la mayor fuente nacional de energías renovables, en Chile y según datos del Ministerio de Energía, se estima que el aporte de la biomasa a la producción de energía es del 20%. De este porcentaje, el 58% corresponde a leña para calefacción y cocina residencial, la que proviene principalmente de bosque nativo y residuos forestales, mientras que el 41% restante se utiliza como combustible industrial, para generación térmica, eléctrica y cogeneración.
Sobre lo mismo, para la Unión Europea el éxito de la bioindustria deviene de ser un líder mundial en la utilización eficiente y flexible de la biomasa, con un fuerte enfoque en productos de valor agregado. Para el año 2030, según el informe Joint European Biorefinery Vision for 2030, una proporción significativa de la demanda global europea por productos químicos, energía, materiales y fibras, será cubierta por el uso de biomasa como materia prima para las biorrefinerías. Por un lado, abarcando la generación de nuevos mercados, pero además, para hacer frente a los requerimientos ambientales en el contexto del cambio climático, en particular respecto a la huella de carbono.
En nuestro país, en cambio, el depósito y vertidos son comunes para hacer frente a la biomasa y los residuos biológicos, lo que causa efectos ambientales negativos, como el uso de terrenos en vertederos y la producción de gases que contribuyen al calentamiento global. La generación energía es un avance, pero según Peretti, no se captura todo su potencial.
Una parte importante de su investigación se refiere a los procesos de bioconversión, ¿cómo los describe?
-Los bioprocesos utilizan un agente biológico, una célula completa, una bacteria, un hongo, o una enzima, para catalizar una reacción química que tiene un resultado beneficioso. En uno de los proyectos que desarrollamos, estamos utilizando la enzima lipasa, que cataliza numerosas reacciones químicas, para crear adhesivos, pegamento a partir de lignina. Si puedo crear un pegamento derivado de lignina, me olvido del formaldehído, que se utiliza en la fabricación de tableros y productos de madera, lo que resulta positivo desde una perspectiva económica, sanitaria y ambiental, pues este es un derivado del petróleo y que además es cancerígeno. Y por supuesto, es muy bueno poder usar toda la madera, ya que ahora en lugar de sólo quemar la lignina, podemos obtener un mayor valor de ella.
El mejor ejemplo para estos procesos de bioconversión probablemente venga de las drogas medicinales. Muy a menudo, las moléculas tienen básicamente la misma composición, pero con alguna diferencia en su estructura, y eso hace que algunas tengan propiedades medicinales y otras no. Cuando genero esto químicamente, hago mezclas de ambas moléculas, pero si la puedo hacer con una enzima, puedo hacer casi exclusivamente una o la otra, así que puedo tener una con las propiedades medicinales que busco y luego la puedo producir a mayor escala.
¿Estos procesos se harían en una biorrefinería?
-Así es. Lo que se ha venido haciendo con las biorrefinerías hasta ahora ha estado bastante enfocado en el bioetanol. Pero si vemos la lignocelulosa, un 70% es celulosa y el resto hemicelulosa y lignina, que finalmente es quemada como combustible o desechada, el valor más bajo que se le puede dar. La biorrefinería me permite utilizar casi toda la materia prima y sacarle máximo provecho a la biomasa.
Biocombustibles, biomateriales, biorrefinerías están relacionadas a un nuevo enfoque económico, la Bioeconomía, ¿qué nos falta para desarrollarla?
-Si se asume que el calentamiento global es real, tendríamos que estar implementándola ahora mismo. Pero es difícil, debido a la necesidad de investigación y desarrollo y el riesgo que significa invertir en tecnologías nuevas. Si los precios del petróleo, el gas, y otras fuentes de energía se mantienen estables o al alza, creo que se podría llegar en 10 años. Aún así, creo que Chile tiene la oportunidad de ser más agresivo al respecto y competir en liderazgo con Brasil, Argentina y otros países que ya están invirtiendo fuertemente en el ámbito.

Fernando Mejías, periodista CB-UdeC