La campera que cuelga de un perchero, el envase de una bebida, el neumático de un automóvil o algunos componentes utilizados en una batería parecen pertenecer a mundos industriales completamente distintos. Sin embargo, detrás de muchos de esos productos existe un elemento común que rara vez queda a la vista del consumidor. Todos dependen, en alguna etapa de su fabricación, de moléculas basadas en carbono.
Durante los últimos dos siglos, casi todo ese carbono utilizado por la química industrial provino del petróleo, el gas y el carbón. Esas materias primas se convirtieron en la base de innumerables cadenas productivas y permitieron fabricar desde materiales para la construcción hasta textiles, componentes electrónicos, cosméticos, envases y cauchos.
Ahora, el origen de ese carbono aparece como una de las cuestiones que empieza a ocupar y preocupar a la industria química. Para UPM, uno de los gigantes de la industria de celulosa que opera biorrefinerías en Finlandia y Alemania, factores como las exigencias regulatorias, los objetivos climáticos, los cambios en las cadenas de suministro, la competitividad industrial y la demanda de productos con atributos de sostenibilidad están impulsando el interés por materias primas renovables y circulares.
El desafío tiene una particularidad. En la industria química, el carbono no es únicamente un elemento asociado a las emisiones de los procesos productivos. También constituye la materia prima estructural con la que se fabrican una enorme cantidad de productos. Por eso, sustituir parcialmente el petróleo y el gas utilizados como fuente de moléculas exige encontrar otras corrientes capaces de aportar ese mismo carbono y, al mismo tiempo, cumplir con los requisitos técnicos de cada aplicación.
Carbono renovable a partir de biomasa lignocelulósica
Entre las alternativas que UPM identifica se encuentra la biomasa lignocelulósica, una categoría que comprende madera, residuos de aserraderos, material proveniente de raleos, madera industrial y otras materias vegetales fibrosas.
El principio de una biorrefinería consiste en fraccionar esa biomasa para obtener distintos componentes que luego pueden transformarse en moléculas de interés industrial. Según explica la compañía, mediante tecnologías de biorrefinación es posible separar corrientes como azúcares y lignina y utilizarlas posteriormente para producir glicoles, azúcares industriales, cargas funcionales y otros intermediarios químicos.
La lógica se parece, en algunos aspectos, a la de una refinería convencional, aunque cambia el origen de la materia prima. En lugar de comenzar con hidrocarburos fósiles, el proceso parte de material biológico y busca aprovechar sus diferentes fracciones para generar productos con destinos específicos.
UPM señala que esos compuestos pueden incorporarse a cadenas de valor ya establecidas, entre ellas las de textiles, envases, neumáticos, baterías y materiales para la construcción. Otras corrientes residuales del procesamiento también pueden destinarse a la fabricación de combustibles renovables.
De esta manera, la biomasa puede aportar carbono a procesos industriales que históricamente tuvieron al petróleo y al gas como sus principales materias primas.
El carbono renovable entra en mercados con exigencias técnicas
La procedencia de una materia prima, sin embargo, no determina por sí sola su adopción comercial. Los productos químicos biobasados deben ingresar en cadenas industriales que ya poseen especificaciones de desempeño, procesos estandarizados y décadas de experiencia con materiales convencionales.
Un insumo destinado a textiles, por ejemplo, debe poder utilizarse dentro de los procesos productivos existentes. Los materiales incorporados a neumáticos, baterías o productos para la construcción también tienen que cumplir requisitos técnicos específicos antes de ser aceptados por sus respectivos mercados.
En ese punto, UPM sostiene que un número creciente de productos químicos renovables ya alcanza las especificaciones históricamente exigidas a sus equivalentes de origen fósil y afirma que, en determinadas aplicaciones, pueden incluso superarlas. Se trata de una evaluación expresada por la propia compañía en el comunicado y vinculada al desarrollo comercial de estos productos.
Para la empresa, el desempeño constituye una condición central para ampliar su adopción. Las credenciales ambientales pueden impulsar la demanda, pero la incorporación sostenida de estos productos depende también de que respondan a los requerimientos técnicos de las industrias que los utilizan.
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De la biorrefinería al mercado
Según UPM, la producción de moléculas a partir de biomasa ya no se restringe a ensayos de laboratorio o instalaciones piloto. La compañía presenta dos de sus complejos industriales europeos como ejemplos de tecnologías que comenzaron a integrarse a cadenas comerciales.
Uno de ellos se encuentra en Lappeenranta, Finlandia. Allí, produce desde hace más de una década combustibles renovables y nafta renovable utilizando residuos provenientes del sector forestal.
La instalación suministra esos productos a mercados existentes y, según UPM, permitió acumular experiencia operativa durante años de funcionamiento industrial.
La segunda instalación está ubicada en Leuna, Alemania. UPM la describe como la primera biorrefinería del mundo a escala industrial dedicada específicamente a producir sustancias químicas a partir de biomasa procedente de bosques gestionados de forma sostenible.
En esta planta, los distintos componentes de la biomasa, entre ellos azúcares y lignina, se transforman en productos destinados a aplicaciones que van desde envases y textiles hasta cauchos, baterías y materiales para la construcción.
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Azúcares y lignina amplían los destinos de la madera
Una de las claves técnicas de este esquema reside en separar la biomasa en componentes con propiedades y destinos diferentes. Los azúcares obtenidos durante el fraccionamiento pueden actuar como insumos para distintas conversiones químicas, mientras que la lignina —uno de los principales componentes estructurales de la madera— puede utilizarse para desarrollar otros materiales e intermediarios.
De acuerdo con UPM, la maduración de estas tecnologías abre aplicaciones comerciales para corrientes que no formaban parte del esquema tradicional basado en materias primas fósiles. La empresa también vincula esa expansión con la aparición de nuevos proveedores y con actividad industrial asociada a las regiones donde se encuentra disponible la biomasa.
Este desarrollo ocurre en un momento de presión sobre parte de la industria química europea. UPM señala que las fuentes renovables y circulares de carbono están siendo consideradas no sólo por sus atributos ambientales, sino también en las discusiones sobre competitividad, seguridad de abastecimiento y resiliencia de las cadenas productivas.
La empresa sostiene además que el crecimiento de la demanda de materiales requerirá fuentes adicionales de carbono junto con el reciclaje. Bajo esa mirada, la biomasa puede incorporarse a una matriz más diversa de materias primas para la química.
