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Caso 7: Seda versus titanio

15 de diciembre de 2012 | 100 innovaciones, Otros

El mercado

El mercado global de polímeros biocompatibles se estima en 10 mil millones de dólares. Según el Instituto Alemán Nova, la demanda de plásticos y compuestos bioindustriales está experimentando un crecimiento de dos dígitos a pesar de la crisis económica. Los polímeros derivados del petróleo han reemplazado a la mayoría de los sustitutos naturales e incluso a los metales. La introducción de plásticos de ingeniería ha reducido el costo y el peso de los vehículos de transporte y los productos electrónicos. Los polímeros de origen natural mantienen una base de clientes fieles e incluso están aumentando su participación de mercado. Sin embargo, los plásticos hechos de almidón de maíz compiten con los alimentos, el algodón consume enormes cantidades de agua de riego y pesticidas, y el celofán de celulosa requiere ácido sulfúrico en su proceso de producción. Estos ejemplos implican que los polímeros derivados de recursos renovables no son necesariamente sostenibles.

Históricamente, la seda es el primer polímero industrializado que se convirtió en un estándar de mercado. La producción mundial de seda superó el millón de toneladas anuales alrededor de 1900, pero se desplomó a 90.000 toneladas un siglo después, lo que provocó la pérdida de aproximadamente 25 millones de empleos rurales. El cultivo y el procesamiento de la seda se vieron afectados por China, India, Persia, Turquía e Italia. Solo unos pocos productos de lujo, como las corbatas de Hermès, sobrevivieron como referentes de calidad. Recientemente, la producción se ha recuperado hasta alcanzar casi las 100.000 toneladas.

Innovación

Cuando los chinos comenzaron a cultivar moreras hace unos 5000 años, se centraron en regenerar los suelos superficiales de las tierras áridas para desarrollar la agricultura y satisfacer su creciente demanda de alimentos. Por casualidad, un capullo cayó en la taza de té de la Emperatriz, quien extrajo 300 metros de hilo de seda del agua caliente. Este descubrimiento dio origen a una industria global. La seda nunca ha podido competir con la introducción de las fibras sintéticas, y pocos han realizado investigaciones fundamentales para identificar el verdadero potencial de este polímero renovable.

El profesor Fritz Vollrath y el Grupo de la Seda de la Universidad de Oxford (Reino Unido) han estudiado polímeros naturales de abejas, hormigas, mejillones, arañas y polillas. Algunas arañas producen seda que supera al titanio. Esta es la primera seda con una alta relación rendimiento-peso, además de ser biocompatible. La seda es absorbida por los tejidos corporales, mientras que el titanio no es rechazado. En segundo lugar, la seda del gusano morera, que no es un gusano sino una oruga, puede transformarse en seda de araña simplemente controlando la presión y el contenido de humedad. En tercer lugar, la seda rica en carbono no solo reemplaza un polímero derivado del petróleo que emitía carbono durante su producción, sino que también desencadena un ciclo positivo de secuestro de carbono, desde la plantación de árboles hasta la producción de dispositivos biocompatibles con bajo consumo de energía y presión, creando una materia prima que puede reciclarse indefinidamente. Si la seda cruda se obtiene mediante métodos tradicionales, como en Bután, la oruga no muere hervida y ofrece una nueva perspectiva para la agricultura humana.

El primer flujo de caja

Si bien la seda fue en su día la materia prima estándar para la confección de prendas de vestir de alta gama, este mercado se ha evaporado con el paso de los años. Será muy difícil que la seda entre en el mercado de bienes de consumo, donde el nailon ha sustituido hace tiempo a los polímeros naturales. La primera cartera de aplicaciones se centra en los dispositivos médicos. Fritz Vollrath fundó Oxford Biomaterials y creó con éxito cuatro empresas, cada una centrada en nichos claramente definidos donde la seda presenta una ventaja competitiva. Las cuatro aplicaciones son: suturas, reparación nerviosa, injertos óseos y dispositivos ortopédicos. Se ha recaudado capital y se han confirmado socios para cada aplicación. Las nuevas empresas derivadas de Oxford Biomaterials son Neurotex, Suturox y Orthrox, esta última cofinanciada por la Fundación Welcome.

El producto comercial más simple son las suturas, esos hilos que los cirujanos usan para cosernos después de una cirugía. Basta con trenzar seda cruda en condiciones estériles, seguido de la fijación de una aguja a la fibra. La producción en masa de suturas estandarizadas está controlada por unas pocas empresas como Johnson & Johnson. Si bien es posible obtener pocos ingresos con la seda para textiles, un nicho de mercado como el de las suturas podría impulsar la reactivación de las industrias locales que operan dentro de un nicho de mercado, reemplazando las costosas importaciones con manufactura local que incorpora la plantación de árboles, el empleo rural y la captura de carbono, con un flujo de caja derivado del valor añadido que requiere solo una inversión limitada para entrar en el mercado.

La oportunidad

Las aplicaciones potenciales de la seda se extienden más allá de los dispositivos médicos. Ciertos productos de consumo también ofrecen una oportunidad extraordinaria, aunque se necesita más desarrollo de productos porque no existen diseños listos para usar para el mercado masivo de bienes de consumo en rápida evolución. La maquinilla de afeitar es un objetivo claro. Una maquinilla de afeitar está hecha de titanio y acero inoxidable. Se estima que 100.000 toneladas de metales de alta calidad de las maquinillas de afeitar terminan en vertederos. La cantidad de acero inoxidable y titanio por maquinilla de afeitar se ha reducido a un factor de 20 en comparación con las primeras versiones inventadas por el Sr. Gillette hace más de un siglo. Últimamente, la cantidad total de metales altamente procesados, incluido el titanio, está en aumento de nuevo, ya que la hoja única se ha convertido en una versión de doble, triple y ahora incluso de cinco hojas, cada vez prometiendo un afeitado más apurado.

Podría parecer irrazonable sugerir que una alternativa a base de seda podría superar la capacidad inventiva de los 500 investigadores a tiempo completo de Gillette. Sin embargo, el nuevo modelo de negocio que podría surgir podría ser tan diferente que ninguno de los tres líderes del mercado (Gillette, Schick y BIC) podría comprometerse con un cambio tan radical. En lugar de cortar la queratina (el vello) con una cuchilla, los hilos de seda se enrollaban sobre la piel, recortando la parte superior del vello como las antiguas máquinas de cortar el pelo. Una gran ventaja es que la seda solo corta el vello, nunca la piel.

Si las 100.000 toneladas de metales altamente procesados ​​que se envían a los vertederos se sustituyeran por seda, sería necesario plantar más moreras, ya que el suministro mundial actual es de tan solo 100.000 toneladas. Esta plantación requiere aproximadamente 1.250.000 hectáreas de moreras terrestres, una cantidad abundante en todo el mundo. La plantación, la cría de orugas y el procesamiento generan alrededor de 1.500.000 empleos, a la vez que reinician el ciclo de secuestro de carbono, superando cualquier solución tecnológica. El potencial para introducir la seda como un producto competitivo reside en nichos de mercado donde el consumo actual es derrochador. La posibilidad de sustituir el titanio por algo tan suave como la seda ofrece una clara ventaja comercial que muchos están dispuestos a aprovechar. ¿Y tú?

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