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La revolución de los bioplásticos en el Brasil

La producción de plásticos a partir de fuentes renovables constituye la próxima frontera en la búsqueda de nuevos modos para reducir nuestra dependencia del petróleo y el impacto que generamos sobre el medioambiente. Sin embargo, el país a la vanguardia en estos desarrollos no tiene la consideración de potencia tecnológica. Después de décadas de investigación y compromiso con una tecnología basada en el etanol extraído de la caña de azúcar, Brasil es el líder en este sector. Su tecnología ha demostrado ser sostenible con el medioambiente y podría cambiar incluso los modos de fabricación de los bienes, desde automóviles hasta productos cosméticos.

Por Rosalía Morales, Daniel Pulido, Summer Ticas, y María Trigo (x)

Dado que los plásticos son un material imprescindible en la vida moderna, hacer que su producción sea más sostenible puede tener un importante impacto positivo sobre el medio ambiente. El consumo anual de plásticos en el mundo se ha multiplicado por veinte desde los años 50, superando en la actualidad las 150 millones de toneladas. Se estima que la producción de un kilo del plástico más común precisa energía equivalente a dos kilos de petróleo y materias primas; además, emite aproximadamente seis kilogramos de dióxido de carbono. Los plásticos “verdes” podrían tener un gran futuro a la hora de paliar estos efectos negativos. Tal y como señalaban directivos de Braskem, el fabricante petroquímico y de plásticos líder en Latinoamérica, el desarrollo de los bioplásticos no sólo contribuirá a la prevención del calentamiento global y del agotamiento de los recursos petrolíferos; su naturaleza reciclable también tendrá efectos sobre la gestión de los residuos en las zonas urbanas y abrirá la posibilidad de revolucionar el ciclo de producción y uso energético en todos sus aspectos, creando un ciclo de producción, reciclaje y reutilización que se auto refuerza.
 
Los plásticos verdes, también denominados bioplásticos, están fabricados al 100% por materias primas renovables (como etanol obtenido a partir de plantas), tienen las mismas características que los plásticos que se obtienen a partir del petróleo y son completamente reciclables. Los bioplásticos no tienen necesariamente que ser biodegradables. Tal y como señala Jeffrey Wooster, gestor de la cadena de valor en Dow Chemical, el mayor fabricante de plásticos del mundo, “al final se trata de las emisiones de carbono”, y los plásticos producidos a partir de fuentes renovables tienen un efecto positivo sobre el carbono. En comparación con la producción de plásticos derivados del petróleo, que emiten dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, la producción de plásticos verdes de hecho absorbe CO2 (durante la fotosíntesis en los campos de caña de azúcar). Entre 2,1-2,5 kilos de CO2 son retirados de la atmósfera por cada kilo de plástico verde manufacturado.
 
Los mayores fabricantes, Braskem y Dow, están de acuerdo en que los plásticos verdes reciclables normalmente obtienen mejores resultados que las alternativas biodegradables en los análisis de sostenibilidad. Los plásticos verdes biodegradables duran menos tiempo, es necesario separarlos del resto de materiales reciclables convencionales y emiten metano (un potente gas de efecto invernadero) cuando se descompone en los vertederos. Por otro lado, los plásticos verdes almacenan el CO2 absorbido durante la fotosíntesis durante largos periodos de tiempo mientras se recicla y emplea para otras cosas. Al final de su vida útil, los plásticos verdes pueden quemarse para recuperar su contenido energético.
 
Según directivos de Braskem, el aspecto revolucionario de esos productos es que no son biodegradables, sino renovables. En otras palabras, pueden ser reciclados sin amenazar el proceso, como sería por ejemplo el caso del ácido poliláctico, el plástico biodegradable más común producido a partir de etanol obtenido del maíz. Al final de su vida útil, los bioplásticos no biodegradables pueden ser incinerados con otros residuos urbanos para generar electricidad u otro tipo de energía. Teniendo en cuenta la cada vez menor oferta de vertederos en áreas urbanas como São Paulo y diversas ciudades europeas, la capacidad de incinerar los residuos de una manera sostenible y generar energía es realmente atractiva.
La tecnología que se emplea en la actualidad en Brasil para fabricar plásticos verdes es muy eficiente. El etano, materia prima para hacer plásticos, puede ser manufacturado simplemente retirando una molécula de agua (H2O) del etanol obtenido a partir de la caña de azúcar a través de un proceso de deshidratación. Al final, los plásticos producidos de este modo tienen las mismas características que los plásticos convencionales obtenidos a partir de materias primas fósiles, como nafta o gas natural. Gracias a sus características, los plásticos obtenidos a partir del etanol de caña de azúcar pueden competir ventajosamente con los plásticos convencionales, obtenidos a partir del petróleo, e incluso pueden venderse con una prima a los consumidores concienciados con el medio ambiente. Aunque aún no existe ninguna certificación oficial, hasta el momento los laboratorios del carbono se han encargado de certificar que los plásticos producidos se obtienen en su totalidad de fuentes renovables.
 
Plásticos a partir de la harina de maíz
Brasil no es el único país en el que se fabrican en la actualidad bioplásticos. Hace más de una década que en Estados Unidos de América existe la tecnología, pero la materia prima más empleada suele ser el maíz. NatureWorks, una joint venture entre Cargill y Toijin, ya dispone de una fábrica que puede producir 140.000 toneladas de plásticos biodegradables a partir de harina de maíz en Blair, Nebraska. La empresa Matabolix, de Cambridge, Massachussets, está construyendo una fábrica para producir plásticos biodegradables a partir de harina de maíz. Asimismo, Dupont ha puesto en marcha un proyecto para duplicar sus ingresos procedentes de fuentes renovables para el año 2015, y se ha asociado con Plantic Technologies, de Australia, para producir plásticos a partir de la harina de maíz. En Europa también hay varios proyectos. Innova Films del Reino Unido está construyendo una nueva fábrica para fabricar 28.000 toneladas de film plástico transparente a partir de celulosa; Movamont, de Italia, lleva fabricando plásticos a partir de harina de maíz y poliéster biodegradable desde hace más de 10 años.
 
No obstante, la producción en estos países es menos competitiva en términos de costes y se concentra principalmente en proyectos de pequeña escala patrocinados por empresas biotecnológicas especializadas. El reciente incremento en el precio del petróleo ha proporcionado aún mayores ventajas en costes para materias primas renovables como el maíz o la caña de azúcar, en particular en Brasil; asimismo ha fomentado que las grandes compañías petroquímicas pongan en marcha importantes proyectos para fabricar plásticos verdes.
 
En junio de 2007, Braskem anunciaba la producción con éxito del primer plástico internacionalmente certificado fabricado a partir del etanol de la caña de azúcar. Un mes más tarde, Dow formó una joint venture con Crystalsev, líder en la producción de etanol en Brasil, para fabricar también bioplásticos. Ambas empresas se han dado prisa en alcanzar niveles de producción comerciales. Braskem está construyendo una fábrica de 300 millones de dólares en su complejo Triunfo con capacidad para producir 200.000 toneladas de plásticos verdes al año. Su inauguración se espera para el año 2010-11, y será la primera fábrica de este tipo en incorporarse a los círculos comerciales. Al mismo tiempo, Dow y Crystalsev están construyendo la primera instalación integrada (plantación de caña de azúcar y etanol junto a una fábrica de plásticos) para producir bioplásticos. Esta instalación producirá 350.000 toneladas métricas de plásticos y se espera que empiece a producir en 2011, convirtiéndose en una parte clave de la estrategia de crecimiento de Dow en Brasil.
 
Aunque esta instalación integrada tardará algo más tiempo en estar operativa, permitirá a Dow y Crystalsev aprovechar importantes sinergias en el proceso de producción, como el uso del agua resultante de la conversión de etanol en etano o la cogeneración de electricidad empleando los subproductos de la producción de caña de azúcar. En un principio Braskem invertirá únicamente en una fábrica para producir etano a partir de etanol adquirido en el mercado, empleado este material como input en una de sus fábricas manufactureras ya existentes. “Estamos siguiendo esta estratega para conseguir la ventaja del pionero en un mercado en expansión para productos considerados con el medio ambiente”, dice Manoel Carnauba, vicepresidente de materias primas básicas en Braskem. La segunda fábrica de bioplásticos de Braskem, que empezará a producir entre 2012 y 2014, será una instalación completamente integrada para explotar sinergias de producción.
 
Como productor del país, Braskem conoce el mercado local del etanol y mantiene buenas relaciones con los suministradores. Para Dow, crear una joint venture con Crystalsev fue el mejor modo de aprovechar la tecnología local para producir etanol y acceder a grandes cantidades de materia prima orgánica. “Crystalsev era puntera en este negocio, su cultura era similar y sus objetivos compatibles, lo cual minimiza el riesgo asociado de cualquier proyecto”, dice Alberto Ulriksen, director de polietileno para Dow Latinoamérica.
Para Dow el proyecto en un principio era un modo de crear una base de activos plásticos en Brasil y garantizar el acceso a materia prima orgánica a precios competitivos. “No teníamos acceso a la materia prima orgánica: teníamos que comprar el etileno. Eso no encaja con el espíritu de Dow. El único modo en que nos dimos cuenta que podríamos introducirnos en Brasil fue a través de la materia prima del etanol. Ese fue el principal motivo [del proyecto]", dice Ulriksen. No obstante, algunos objetivos sostenibles también desempeñaron un papel importante en la decisión de entrada de Dow. “Una de las cosas que nos atrajo fue el tema de la sostenibilidad, en parte porque es un gran paso adelante en la huella del carbono y tiene un alto valor en el mercado”, añade Ulriksen.
 
La inmersión de Braskem en los bioplásticos no obedeció a ninguna necesidad de acceder a materias primas a precios competitivos, sino a la oportunidad de capitalizar la creciente demanda de productos verdes. Tras haber alcanzado un nivel competitivo en costes en la producción de plásticos basados en la caña de azúcar, Braskem quiere lograr cierta diferenciación del producto y crear un nicho de mercado para su producto. “Braskem se está posicionando en los bioplásticos como un producto de alta calidad cuyo precio por tanto será superior al del plástico convencional. Esta estrategia no tiene nada que ver con los costes, sino más bien con el valor adicional que el producto proporcionará al capturar CO2 de la atmósfera y reducir el efecto invernadero”, dice Luiz Nitschke, director de biopolímeros en Braskem, con sede en São Paulo. “Braskem espera que su bioplástico biopolímero se venda a un precio 50% superior al del plástico convencional petroquímico”.
 
Dow comercializará sus plásticos verdes bajo la misma marca que emplea para sus resinas plásticas basadas en combustibles fósiles, Dowlex. Aunque esta marca disfruta de un alto nivel de reconocimiento entre los clientes industriales, no es muy conocida por los consumidores finales. Por otro lado, Braskem está trabajando con los departamentos de marketing de empresas de los sectores automovilístico, embalaje de productos alimenticios, productos cosméticos y de higiene personal, los cuales podrían utilizar aplicaciones de plásticos verdes para beneficiarse de la creciente demanda de productos sostenibles. “Si Braskem y sus socios son capaces de crear valor de mercado y transmitirlo correctamente, el producto será rentable independientemente de la evolución de los precios del petróleo”, sostiene Nitschke. En septiembre de 2008 la empresa firmaba un acuerdo de distribución con Toyota Tsusho, el brazo comercial del fabricante automovilístico, para vender su producción futura de plásticos verdes a clientes asiáticos. Asimismo, recientemente Braskem anunciaba la certificación de otro tipo de plástico verde que puede ser empleado en el sector automovilístico.
 
En sus instalaciones Braskem ha producido a modo de prueba pequeñas cantidades de producto, y ya está haciendo publicidad utilizando bienes de consumo visibles y acontecimientos deportivos. En junio de 2008, en asociación con Brinquedos Estrela, fabricante líder de juguetes en Brasil, Braskem empezó a producir las piezas de un “Monopoly sostenible”, una versión respetuosa con el medioambiente del popular juego de mesa que se está vendiendo en tiendas Wal-Mart locales con gran éxito. En noviembre de 2008 el conductor de Formula 1, y ganador del Gran Premio de Brasil, Felipe Massa recibía el primer trofeo bioplástico del mundo, fabricado con plásticos verdes de Braskem.
 
Como empresa multinacional en un mercado emergente, Braskem considera que los plásticos verdes son un modo de lograr el liderazgo global. El objetivo último de la empresa es convertirse en el productor líder de plásticos verdes del mundo aprovechando su fuerte base de producción de Brasil, su ventaja por haber sido pionero y la vanguardia en tecnología gracias a sus más de 10 años de experiencia y sus importantes inversiones en I+D. Braskem ve un nicho de mercado en las economías desarrolladas, en particular en Europa y Japón, donde diversos estudios han demostrado que los consumidores están dispuestos a pagar una prima por productos sostenibles y las legislaciones medioambientales obligan a utilizar plásticos fabricados a partir de fuentes renovables. Según algunos ejecutivos de la empresa, Braskem ha recibido solicitudes que triplican el volumen de producción que alcanzará en 2010 (600.000 toneladas). No obstante, esta cantidad representa sólo el 1% del mercado de plásticos global.
 
Por su parte, Dow considera que su proyecto de plásticos verdes en Brasil es una más de las estrategias innovadoras renovables que está implementando por todo el mundo. “Se trata de una gota en el océano, pero dicha gota tiene un color verde azulado”, sostiene Ulriksen sugiriendo que la producción de plásticos verdes no puede sustituir en su totalidad la producción de plásticos basados en combustibles fósiles de Dow, pero que puede permitir a la empresa introducirse en el mercado brasileño del polietileno. No obstante, Dow no descarta la posibilidad de utilizar a Brasil como plataforma exportadora. Según Wooster, “los canales globales de distribución de Dow siempre estarán disponibles para aprovechar los mercados exteriores”.
 
“Brasil nos escogió”
Brasil ofrece tanto a Dow como a Braskem la oportunidad de explorar la producción de plásticos a partir de fuentes renovables, ya que disfruta de una ventaja competitiva en relación con otros países donde el coste para fabricar la misma cantidad de etanol se duplica. “No escogimos Brasil. Brasil nos escogió”, añade Ulriken para describir el atractivo de Brasil como plataforma para la producción de plásticos basados en fuentes renovables. “La producción brasileña de caña de azúcar es un modo mucho más eficiente de producir etanol que cultivar maíz en Estados Unidos”, dice Wooster.
 
Efectivamente, Brasil es el líder y productor de caña de azúcar más eficiente del mundo. La caña de azúcar en Brasil se emplea como input básico en un montón de productos de valor añadido, como puedan ser productos alimenticios, biocombustibles, bioelectricidad y ahora plásticos. Brasil empezó a utilizar etanol como combustible a principios de los años 20, alcanzando su apogeo durante la crisis del petróleo de los 70, cuando el gobierno implementó el programa ProAlcool. Gracias a las desgravaciones fiscales y subsidios concedidos a los productores de caña de azúcar, las inversiones empezaron a llegar al sector y se construyeron grandes destilerías para convertir la cosecha en etanol, en especial en el estado de São Paulo. En los 90 el gobierno retiró los subsidios y el control de precios sobre el etanol, dando paso al primer mercado auto sostenido del mundo. Si suponemos que el precio del petróleo es al menos 40 dólares estadounidenses por barril, el etanol brasileño es competitivo frente a la gasolina.
 
A menudo se critican las producciones de etanol debido a los supuestos impactos negativos sobre la oferta de alimentos y sobre el medioambiente. No obstante, estas críticas no tienen ningún fundamento en el caso de Brasil. En primer lugar, en Brasil la tierra es abundante, y la producción de etanol apenas supone el 1% de las tierras de cultivo del país. Asimismo, aproximadamente el 65% del reciente incremento en la producción de caña de azúcar tuvo lugar en tierras de pasto altamente degradadas. Por último, aún es posible incrementar la productividad de las tierras empleadas para pasto del ganado, lo cual reduciría la presión sobre las tierras disponibles para otros usos agrarios.
 
La producción de etanol está muy lejos de amenazar la selva tropical del Amazonas. Las plantaciones se encuentran principalmente en el sur y centro del país, aproximadamente a 2.500 kilómetros del Amazonas. Además, el clima y las condiciones del terreno en la región del Amazonas hacen inviable la producción de caña de azúcar. Contrariamente a lo que se piensa, la producción de etanol a partir de caña de azúcar no tiene un impacto negativo sobre la producción de otros bienes agrarios. De hecho, la producción tanto de caña de azúcar como de productos alimenticios ha aumentado significativamente en Brasil en los últimos años. El esfuerzo realizado por Brasil para transformar la producción de caña de azúcar en un negocio agrario sostenible y de alto rendimiento ha tenido como resultado un mayor rendimiento en la producción de etanol del mundo, y ha permitido un incremento paralelo de la producción de otros cultivos agrícolas, como los cereales o las semillas de soja. Por término medio, el rendimiento del etanol elaborado con caña de azúcar brasileña es 6.800 litros por hectárea; en Europa el rendimiento de la remolacha es de 5.500 litros y 3.800 para el maíz estadounidense. Es más, se espera que las nuevas tecnologías aumenten significativamente el rendimiento de la caña de azúcar en los próximos años.
 
El empleo de tecnología vanguardista y operaciones altamente eficientes en las destilerías también implica que el etanol brasileño basado en la caña de azúcar proporciona una clara ventaja en costes. Las eficiencias de producción mantienen los precios por debajo de 0,23 dólares el litro; para el etanol obtenido a partir del maíz estadounidense dicho precio alcanza los u$s 0,39 por litro y u$s 0,52 para el etanol obtenido a partir del trigo europeo. Dichos costes y las ventajas en recursos están atrayendo el interés de los inversores en el sector; las empresas también se están esforzando en utilizar etanol para crear otros productos además de combustible.
 
En la actualidad el país produce 487 millones de toneladas de caña de azúcar y 22.000 millones de litros de etanol. Con la cosecha de caña de azúcar 2007-2008 se espera que la producción de etanol en Brasil supere los 22.000 millones de litros. A lo largo de 2008 se espera la puesta en marcha de 29 nuevas destilerías; asimismo se espera que la inversión en el sector alcance los 33.000 millones de dólares para 2012. Tanto Dow como Braskem tiene pensado utilizar en 2012 unos 300 litros de etanol para producir plásticos verdes en Brasil.
Tal y como explicaba Bruno Pereira, manager de desarrollo de productos plásticos en Dow, “no hay otro lugar en el mundo donde una materias prima orgánica renovable -y de la que se puede disponer a esta escala-, se produzca de una manera tan responsable”, confirmando así el tremendo potencial de Brasil para convertirse en productor líder global, no sólo de etanol sino también de bioplásticos. Incluso con la actual caída en el precio del petróleo, la producción de bioplásticos en Brasil sigue siendo muy atractiva debido a su competitividad en costes y su creciente demanda, como por ejemplo el mayor interés de los consumidores en embalajes respetuosos con el medioambiente o la importancia que han adquirido los temas de sostenibilidad entre los fabricantes mundiales.
 
En el futuro los consumidores podrán conducir coches que no sólo funcionan con etanol, sino que están parcialmente fabricados con dicho producto; los consumidores podrán adquirir bebidas alcohólicas en botellas fabricadas a partir del alcohol y disfrutar del sabor de caramelos envueltos en plástico derivado de la caña de azúcar. Sin embargo, aún queda un largo camino por delante. Se estima que la producción anual global de plásticos verdes aumentará alrededor de un millón de toneladas métricas para 2011, lo cual apenas representa el 0,7% de los plásticos que se emplean en la actualidad. De hecho, las 550.000 toneladas métricas de bioplásticos que Brasil producirá para 2012 apenas lograrán satisfacer el 1% de la demanda mundial de plásticos.
 
(x) Miembros de Lauder Class 2010 del Colegio Wharton.. Editada por el Colegio Wharton de negocios de la Universidad de Pennsylvania; de Filadelfia, Pennsylvania, Estados Unidos de América. Enviada para su publicación a MERCOSUR Noticias.