El mercado
El mercado global de pigmentos y tintes de color se estima actualmente en 20 000 millones de dólares. China se ha convertido en el mayor productor mundial. Los textiles son el mayor consumidor, mientras que el crecimiento de la demanda se debe principalmente a las tintas de impresión, ya que las impresoras a color son cada vez más comunes en los hogares. Líderes del sector como Clariant, Dainippon, Ciba Specialty Chemicals y BASF ofrecen más de 5000 variedades de colores para una amplia gama de productos, como alimentos, papel, plásticos, pinturas, cosméticos, lápices, jabones y cerámica.
El dióxido de titanio es el pigmento blanco más vendido y más utilizado en el mundo. Se fabrica con ácido sulfúrico o cloro. El titanio se extrae y procesa a temperaturas superiores a los 2000 °C. Los fabricantes se enfrentan a otro reto: los residuos. Por cada tonelada de pigmento producida, se generan entre cuatro y doce toneladas de residuos, incluyendo cloruro de hierro tóxico. La industria ha experimentado cambios significativos en la formulación de productos y el diseño de procesos desde que los gobiernos comenzaron a prohibir los pigmentos tóxicos a base de plomo y cadmio y a restringir los flujos de residuos de las fábricas.
Los usuarios de color tuvieron que adaptarse a las nuevas regulaciones. La famosa botella amarilla de Pennzoil dependía del plomo, y mientras que esa fórmula de pigmento amarillo brillante era cara (entre 1,00 y 1,50 dólares la libra), la solución biológica costaba 30 dólares la libra. El amarillo tóxico fue reemplazado gradualmente por una versión menos brillante y menos tóxica. Caterpillar, el fabricante de maquinaria pesada, conocido mundialmente por su versión amarilla de maquinaria de movimiento de tierras, también decidió cambiar su imagen corporativa a un amarillo menos brillante después de enfrentar un aumento drástico en los costos de los pigmentos para cumplir con las regulaciones. Al mismo tiempo, surgieron nuevos mercados donde los factores de costo son menos sensibles. Esto es especialmente cierto para las tintas de impresión. Según la revista PC World, la tinta en un cartucho de inyección de color de un cuarto de onza de 22 dólares es más cara por peso que el caviar ruso importado. No es sorprendente que la impresora se ofrezca casi gratis, lo que permite a los clientes comprar el color del proveedor exclusivo.
Innovación
Las mariposas azules y verdes, los escarabajos dorados y blancos, y los pavos reales crean colores sin pigmentos. Su belleza se logra mediante efectos ópticos sin plomo ni cadmio, y el proceso de producción no genera residuos. El efecto de color se encapsula en materiales biodegradables, a menudo basados en quitina/queratina y aminoácidos. El descubrimiento clave del profesor Andrew Parker (Museo de Historia Natural de Londres y Universidad de Oxford) fue su observación de que los animales no persiguen un único objetivo: el color y la superficie cumplen múltiples funciones. Parker se dio cuenta de que el escarabajo negro de la corteza de Namibia garantiza un punto de rocío bajo en el desierto e impide la entrada de calor de la arena, todo ello a la vez que es negro.
Parker investiga cómo lograr beneficios multifuncionales, como la protección contra los rayos ultravioleta, la disipación del calor, la absorción de agua y la repelencia al agua. Si bien cada una de estas funciones se suele lograr en la industria mediante una sola fórmula química, Parker examina la poderosa combinación que puede resultar en un dispositivo de color más caro que un pigmento, pero en última instancia, más económico para los clientes gracias a su cartera de características adicionales que, de otro modo, se habrían utilizado como dispositivos individuales y dedicados, con un coste total significativamente mayor.
El enfoque de Parker es fundamentalmente diferente de la innovación nanotecnológica introducida en 2004 por el grupo químico japonés Teijin, pionero en la fabricación de fibras sintéticas sin pigmentos ni colorantes, comercializadas bajo la marca Morphotex®. Teijin utiliza la receta de la mariposa Morpho de la selva amazónica de Latinoamérica, produciendo un brillo azul cobalto sin pigmentos. Teijin combina poliéster con nailon para generar rojo, verde, azul y morado. La producción aún se limita a unas pocas docenas de toneladas al mes, lo que requiere solo ajustes mínimos, y las ventas se limitan a vestidos de novia y kimonos tradicionales japoneses, donde el efecto brillante es muy apreciado.
El primer flujo de caja
Parker aplicó sus conocimientos a numerosas aplicaciones, incluyendo la creación de una nueva tecnología "holográfica" que permanece secreta porque ofrece protección contra falsificaciones. Posteriormente, desarrolló un producto y un proceso de desarrollo. Para demostrar su viabilidad comercial en una amplia gama de aplicaciones, Parker está diseñando métodos de producción para proteger los productos de los relojeros del robo mediante la incorporación de la inspección visual del cristal, lo que facilita y abarata la identificación.
La oportunidad
El alcance es amplio y las oportunidades se extienden a todos los sectores de la economía. Quizás una de las aplicaciones más prometedoras a corto plazo sea el cristal para Swarovski. La tecnología de Andrew hace que figuras decorativas, como pájaros, brillen; mejor aún, resplandezcan con intensidad porque el efecto de color utiliza un proceso tomado del propio pájaro. Aunque se trata de un mercado relativamente pequeño, permite dominar la versatilidad de la técnica y establecer un nuevo estándar en la industria.
La iniciativa de introducir estas innovaciones adicionales en el mercado recae en los fabricantes de color. Dado que Andrew puede diseñar pigmentos con efecto metálico en o sobre un sustrato de polímero, sílice o cristal, los fabricantes que se incorporan al mercado global de energías renovables podrían ascender en la cadena de valor y empezar a crear nuevos materiales, incluyendo plásticos con efecto de color. Los plásticos renovables se han centrado en aplicaciones de bajo coste y gran volumen, como bolsas y vasos de plástico, que sufren una feroz competencia en este mercado globalizado, lo que a menudo obliga a los clientes potenciales a pagar más para contaminar menos.
La combinación de plásticos fabricados a partir de recursos renovables (como residuos agrícolas, forestales y alimentarios) con innovaciones en la producción de colorantes sin pigmentos ni colorantes podría aumentar los márgenes de beneficio y, al mismo tiempo, garantizar una mayor penetración en el mercado gracias a las innovaciones descritas. Ahora que la industria química está cambiando de la petroquímica a las biorrefinerías, empresas innovadoras como Novamont en Italia (bioplásticos) o Domsjö (etanol de madera) en Suecia podrían convertirse en pioneras en la integración industrial, incorporando las innovaciones de Parker a los productos que adornan nuestros coches, hogares y oficinas. Lo que se necesita ahora son emprendedores que creen nichos de mercado para que podamos empezar a penetrar en el mercado.
