El futuro de la madera en la bioeconomía
Ropa, combustibles, plásticos, insumos para las industrias de la construcción, la cosmética, el caucho y más. ¿Es posible pensar en un futuro donde el núcleo de nuestra economía se base en la biomasa y no en el petróleo y sus derivados? La madera ya juega un rol fundamental en la actualidad y su protagonismo solo irá en aumento.
Todas nuestras casas esconden un secreto que, sin saberlo, nos acerca a un futuro donde el orden lo dictamina la biomasa y no el petróleo. La clave puede estar en una blusa, una camisa, una remera deportiva o una simple bufanda entre nuestros estantes. Y es que muchas de estas prendas están confeccionadas con rayón, viscosa o modal, telas que se obtienen de celulosa extraída de la madera. Aunque hoy no es un requerimiento, a futuro –ya sea por cuestiones legales o por las propias exigencias del mercado– la mayoría de la pulpa con la que se fabrican estas fibras provendrá de bosques certificados donde la producción sostenible esté asegurada.
Actualmente, existen en el mundo muchísimos trabajos de investigación que tienen a la madera como materia prima para el desarrollo de productos esenciales de la vida moderna: ropa, bioplásticos, biocombustibles, insumos para la industria de la construcción y muchas otras aplicaciones. Algunos proyectos están en fase de laboratorio, otros se encuentran en etapa industrial y, muchos otros ya están extendidos por el mundo sin que lo sepamos. Como, por ejemplo, la esencia de vainilla (sí, la que está en nuestras despensas), cuya versión comercial ya no se extrae de la vaina de vainilla sino de la lignina de la madera.
“El petróleo como fuente tiene muchos problemas medioambientales que estamos viendo hoy en día con el cambio climático. El desafío está en encontrar un sustituto para todos esos productos que utilizamos a diario y que provienen de derivados del petróleo. En ese contexto, la madera es muy prometedora porque hay muchas aplicaciones que ya están virando hacia productos que deriven de ella”, explica el docente de la Facultad de Ingeniería (FING) de la Universidad de la República e investigador en ciencia y tecnología de la madera, Rodrigo Coniglio.
El ingeniero químico (que hoy trabaja en Alemania en el Instituto Thunen de Investigación de la Madera y realiza su doctorado en la Universidad de Hamburgo) explica que muchos productos y aplicaciones aún no han migrado a un origen de biomasa por un problema de costos, no porque no exista la tecnología. El bioetanol que deriva de la madera es un ejemplo. “Hoy ya se producen combustibles a partir de materiales como la madera, son procesos tecnológicamente viables. El problema es que sigue siendo mucho más barato comprar petróleo”. En el caso del bioetanol que proviene de la caña de azúcar, la remolacha azucarera o el sorgo dulce, la ecuación comercial sí funciona, pero da paso a un debate de otro tipo ya que compite con plantaciones para alimentos.
DE CICLO EN CICLO
Como bien dijo el químico francés Antoine Lavoisier –y después recogería el cantautor uruguayo Jorge Drexler–, nada se pierde, todo se transforma. Este concepto, que originalmente habla sobre el principio de conservación de la masa, se adapta a los ideales que inspiran la economía circular y a los cuales la industria celulósica no es ajena. En las plantas de celulosa se reutiliza el agua, se reutilizan los residuos de biomasa para la producción de energía y “más recientemente, se trabaja en la valorización de otros subproductos, tradicionalmente residuos sólidos de la producción de celulosa que, en muchos casos, tienen destino de relleno industrial”, explica el vicepresidente de operaciones de UPM en Uruguay, Ing. Marcos Battegazzore.
Uno de estos proyectos, en el que también participó Coniglio a través de la FING, implicaba el uso de dregs (una especie de pasta residual) como insumo para la producción de cemento. “La harina de cemento tiene componentes muy similares a estos residuos. Lo que hicimos fue trabajar en incorporar los dregs en la producción de cemento”, explica el académico. La investigación tuvo resultados positivos y llegó, incluso, a escala de pruebas.
Asimismo, el biolodo que se origina del tratamiento de efluentes es otro residuo que tiene perspectivas de valorización “como combustible para algunos usos industriales, también para la producción de cemento, donde aporta energía y algunos elementos valiosos para la calidad del clínker”, detalla Battegazzore. El también ingeniero químico añade algo que permite vislumbrar el rumbo hacia donde empieza a moverse el orden mundial: “Como empresa tenemos el objetivo de no tener residuos con destino de relleno industrial hacia 2030; para esa fecha pensamos tener soluciones y oportunidades de valorización para todos nuestros residuos sólidos”.
“El desafío está en encontrar un sustituto para todos esos productos que utilizamos a diario y que provienen de derivados del petróleo. La madera es muy prometedora porque hay muchas aplicaciones que ya están virando hacia productos que deriven de ella”. Ing. Quím. Rodrigo Coniglio, investigador de la FING
Otro subproducto que también es objeto de investigación en Uruguay son los pinchips, unos pedazos pequeños de madera que por su tamaño quedan fuera de la línea de producción en plantas de celulosa y aserraderos. Aunque hoy este residuo se quema para generar energía, de un tiempo a esta parte la FING investiga las posibilidades reales de utilizarlo para generar otros productos de mayor valor agregado. Algunos usos posibles son la fabricación de bioetanol, adhesivos para la industria del aserrado, insumos industriales e, incluso, microfilms [ver artículo Puerta al futuro].
Incluso, Coniglio comenta que en el Grupo de Ingeniería de Procesos Forestales de la FING –al que pertenece– también se está explorando el uso de los componentes presentes en los nudos de la madera para aumentar la durabilidad de los tableros y artículos de la industria de transformación mecánica. “Los nudos tienen una alta concentración de unos compuestos que se conocen como extractivos, que son los que utiliza la planta para defenderse de ataques microbianos de hongos y bacterias. Si el árbol ya tiene sus propios métodos para defenderse, ¿por qué no utilizarlos también a nuestro favor?”, dice el investigador. Actualmente, la madera se trata comúnmente con CCA, “un producto típico de las tablas que es extremadamente tóxico”; esta solución “permitiría revalorizar residuos” (ya que los nudos generalmente se descartan), “hacer un uso más integral de la materia prima” y dar una opción más verde “para impregnar tablas y mejorar su durabilidad”.
UN PASO MÁS ALLÁ
En Leuna, Alemania, UPM ya construye su primera biorrefinería a escala industrial para la producción de bioquímicos, teniendo como materia prima la madera de haya. Por un lado, se obtendrá lignina, la misma que hoy en las plantas de celulosa de Uruguay es un subproducto usado para generar energía. “En este caso se separará como un producto en sí mismo, pues existen muchos artículos derivados de la lignina que se utilizan en diferentes áreas”, explica Battegazzore. Por ejemplo, reemplazará componentes en la industria del caucho para la fabricación de neumáticos, mangueras y juntas.
La planta también generará bio-monoetilenglicol (BioMEG) y bio-monopropilenglicol (BioMPG). El primero es utilizado en la producción de textiles, PET, plásticos, envases, etc. El segundo se usa en las industrias de cosméticos y detergentes, entre otras. Todo esto a partir de la degradación de los azúcares que componen la madera. Battegazzore detalla que “es una tecnología completamente nueva; la primera planta de su tipo en el mundo donde se está dando un paso muy grande desde la investigación a la escala industrial. Permite, a partir de madera, obtener sustitutos directos de materiales que hoy se obtienen exclusivamente del petróleo, y en muchos casos se utilizan para la fabricación de plásticos y otros productos”.
URUGUAY A LA CANCHA
El denominador común de esta nueva economía es la biomasa de origen sostenible que sirva como materia prima para el desarrollo de un sinfín de productos. “Sin duda, lo vinculado al petróleo tiene una fecha de caducidad y la gran ventaja que tiene lo renovable es que lo plantás, lo utilizás y plantás otro atrás. No se te va a acabar”, menciona Coniglio. Es allí donde, “con el crecimiento y la consolidación del sector forestal en Uruguay, el país tiene un área de oportunidad”, añade Battegazzore, “uno de los elementos centrales es la posibilidad de realmente disponer de biomasa que no se produce de cualquier manera, sino que se hace respetando el medioambiente, los aspectos sociales, el suelo, la biodiversidad, el agua; todos los aspectos que Uruguay ha promovido bien a lo largo de estos más de treinta años de desarrollo de la industria forestal desde la ley de 1987”.
“Las tendencias globales necesitan productos de origen renovable, que generen menos emisiones de CO2. Es en esa área donde la biomasa y los productos derivados de ella tienen un rol central. Es un área de oportunidad para Uruguay”. Ing. Quím. Marcos Battegazzore, vicepresidente de operaciones de UPM en Uruguay
La articulación entre industria, Estado y academia será clave para el desarrollo de este camino. Así lo destaca Coniglio cuando dice que “la literatura habla del modelo de la triple hélice donde, para lograr un buen sistema de innovación y desarrollo, necesitamos un motor al que lo muevan el Estado, la industria y la academia. Si no lograste esa simbiosis y nosotros como universidad nos ponemos a trabajar en un proyecto que funciona muy bien, pero no es aplicable a la industria que tenemos, no tiene ningún sentido. De la misma manera, también necesitamos que la industria tome esa iniciativa de poder ir transformando sus industrias”.
El Fondo de Innovación Sectorial (FIS) es un paso en esa dirección. Este fue creado como parte del acuerdo de inversión entre Uruguay y UPM e incluye un aporte anual del privado cercano al millón y medio de dólares. A través del FIS, el año pasado ya se inauguró, en Tacuarembó, el Centro Tecnológico Forestal Maderero y ahora se trabaja en la creación de un Centro Tecnológico en Bioeconomía.
Una economía libre de fósiles parece ser el camino a futuro. “En qué medida esto se irá consolidando solo el tiempo lo dirá, pero, en definitiva, todas las tendencias apuntan hacia allí y Uruguay está muy bien posicionado por cómo se ha desarrollado el sector no solo desde lo cuantitativo, sino por el uso sostenible de los recursos”, concluye Battegazzore. La dirección parece marcada.
JUGAR DE LOCAL
Tanto el investigador de la FING, Rodrigo Coniglio, como el vicepresidente de operaciones de UPM en Uruguay, Marcos Battegazzore, concuerdan en que, si bien la carrera por una bioeconomía que deja de lado los fósiles es mundial, hay pasos por tomar de forma local. “Es muy importante entender que por más que seamos chiquitos, si tenemos una industria forestal fuerte, si tenemos la materia prima, es importante hacer las adaptaciones de la tecnología de afuera”, señala Coniglio. “Aunque vengan con una tecnología que nos sirve, necesitás aplicarla en relación a la realidad nacional; si no, no lo vas a lograr”. En ese sentido, Battegazzore comenta que, si bien UPM tiene proyectos de investigación globales, hay muchas iniciativas que se manejan in situ ya que “las soluciones tienen que ser en función de las oportunidades y los ecosistemas locales”.