7dias-Biomateriales: Cosechado una cultura verde-141024
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00:00Restos de comida, muebles desgastados y ropa usada, esto se acumula en nuestras calles
00:08transformando nuestros barrios en verdaderos paisajes de desecho. En Costa Rica cada persona
00:12genera en promedio 313 kilos de basura al año y el problema sigue creciendo. Sin embargo,
00:18una tendencia global busca eliminar estos desechos, transformando nuestra basura en
00:23nuevos productos y además haciendo que en el futuro nuestra basura sea más fácil de
00:27asimilar por la naturaleza. Así nacen los biomateriales.
00:30Biomateriales se pueden definir desde su fuente, su uso y su disposición que puede ser absorbido
00:35por sistemas biológicos. Es como si estuviéramos sembrando lo que
00:39antes se fabricaba. El potencial de esta industria es tan grande que se estima que superará
00:43los 81 mil millones de dólares en los próximos cuatro años.
00:47Eso ha hecho que mercados tan importantes como el europeo esté estableciendo una serie
00:52de políticas y regulaciones precisamente para hacer frente a esta situación del cambio
00:57climático mediante la sustitución de materiales que son precisamente de origen fósil por
01:02materiales que son de origen biológico.
01:05Por increíble que pueda parecer, esta piña que está sembrada acá en una finca en Costa
01:13Rica puede llegar a transformarse hasta lucir como algo así, un sombrero o una camisa.
01:19Esto ya está ocurriendo acá en Costa Rica gracias al ingenio de una empresa ubicada
01:23en San Carlos, acá en Pital. Veamos.
01:28La piña es el tercer gran activo exportador de Costa Rica, generando más de 1.147 millones
01:33en 2023. Sin embargo, tras la cosecha queda un rastro de millones de toneladas de desecho.
01:39Nico Verde ha convertido este sobrante en una promesa, transformando residuos en innovadores
01:44productos. En nuestra producción de piña trabajamos
01:47cerca de 600 hectáreas de producción propia y una cantidad similar con pequeños productores
01:53de la zona. Después de las cosechas se genera una biomasa, que es esta, que en algún momento
01:58lo hemos llamado basura. Hoy la llamamos como una materia prima que podemos utilizar en
02:03otras actividades de economía circular, como textiles, como la producción de hongos comestibles.
02:08A nivel país, solo en piña se desperdician más de 10 millones de toneladas de biomasa
02:12cada dos años, suficiente para llenar 39 estadios nacionales. Nico Verde ya está
02:18transformando parte de esa biomasa en tela para la industria textil.
02:23Una vez que traemos estas hojas del campo, vienen a este proceso donde está aproximadamente
02:29una hora que se mantienen en agua. Dentro de estas etapas, primero pasamos a una defibradora,
02:35que es donde extraemos el agua. Luego de extraer el agua, pasa a otro equipo que hace un cepillado
02:42para que haya un mejor producto, y después un secado. Luego el cepillado, así es como
02:48queda la base de esta materia, que es una materia dura, es como un mecate. Y luego de
02:54este proceso, una vez que ya está seco, lo pasamos a un molino, lo cortamos y ya tenemos
03:01una fibra, la cual es la base para poder producir ya los biotextiles. En la actualidad, la parte
03:09de textiles, estamos trabajando con una colaboración, con una empresa en Colombia, y las estamos
03:13enviando allá para que nos hagan los prototipos que hemos venido trabajando, que son básicamente
03:21la ropa. Ya en Colombia se estaban vendiendo, y esperemos pronto, en el próximo semestre,
03:27que la empresa en Colombia se instale con nosotros acá en Costa Rica, donde aquí tenemos
03:31las biomasas, que es lo que no tienen tanto en Colombia, y allá tienen el know-how, el
03:36conocimiento y el equipo que es lo que necesitamos para producir eso ya a una escala de un volumen
03:40comercial.
03:41Además, en colaboración con la Universidad Técnica Nacional, Nico Verde ha sido pionera
04:02en usar las coronas de piña para cultivar hongos comestibles tipo ostra.
04:06Bueno, lo que acabamos de ver fue el repicado de la corona para hacer el subproducto de
04:11los hongos ostra. Acá damos paso a lo que es la esterilización. Después de seis horas
04:19de esterilización, así nos queda el producto. Acá lo que vamos a realizar es agregarle
04:24lo que es la semilla del hongo a cada bolsita de estos.
04:29Después, las semillas se almacenan en un cuarto oscuro para adaptarse y germinar y
04:33luego se trasladan a un ambiente controlado donde crecen. Estos hongos tienen un 10% más
04:38de potasio que el banano y aportan los mismos nutrientes que la proteína animal.
04:42Como parte del proyecto, nosotros acá en Costa Rica actualmente no es tan demandado
04:49el hongo ostra para comestible, digamos, como una materia prima comestible. Entonces nosotros,
04:55como parte de la diversificación, lo que hacemos es hacer suplementos alimenticios.
05:00El liofilizador lo que hace es congelar y luego entra a actuar una bomba de vacío que
05:05lo que hace es extraer la humedad o cualquier preservante que tenga la muestra. Después
05:10de un ciclo de 24 horas, lo llevamos a pulverizar y posteriormente lo encapsulamos. Acá tenemos
05:16las cápsulas. Lo llamamos aquí muy comúnmente la carne verde del futuro, ¿verdad? Porque
05:21es un suplemento alimenticio muy rico en proteínas y potasio que podría funcionar
05:28de manera ideal para la población vegana o vegetariana.
05:33Actualmente Nico Verde está creando un bioplástico a partir de los desechos de piña, sustituyendo
05:38plásticos convencionales usados en el embalaje.
05:40Es un gran beneficio porque, digamos, igual dejamos de depender de productos que actualmente
05:46se importan y utilizando pues obviamente un residuo donde en este tema del aprovechamiento
05:51habrá fuentes adicionales de empleo para poder hacer la fibra. Ya nos encontramos con
05:55que tras 15 a 20 personas que estarán trabajando que hoy no existe esa industria.
06:02Vamos a un corte y al volver, estas tablas de surf que parecen convencionales se fabrican
06:07en Costa Rica a partir de plantas.
06:12En 2014 nació Goban Project con la misión de usar la química verde para crear productos
06:19biobasados y biodegradables.
06:21La idea es hacer del plástico como si fuera una cáscara de banana, ¿ok? Que tú la arrojes
06:28y se integre en el ambiente sin contaminar.
06:31Su primer desarrollo fue una bioespuma que reemplaza el contaminante FOND de poliuretano
06:37que es el corazón de las tablas de surf.
06:39Es una bioespuma hecha de plantas para aplicaciones de alto desempeño, tablas de surf. También
06:45tenemos derivados de la fórmula para otras aplicaciones como empaque y aislamiento. Ya
06:50en Costa Rica se hizo una casa con esta espuma.
06:54Luego se plantearon crear un material biobasado para sustituir la resina que recubre la tabla.
06:59Vimos una necesidad a nivel de mercado de que no hay resinas para embarcaciones, vangas
07:07que sean biobasadas. Entonces ahí fue que nació esa iniciativa y también a nivel de
07:12deporte se puede utilizar la resina para tablas de surf.
07:17Con este desarrollo lograron fabricar una tabla hecha prácticamente con plantas que
07:21ya se produce en Costa Rica por dos empresas, una nacional y una extranjera.
07:25Está compuesta por una espuma que en este caso es una bioespuma que no es completamente
07:33dura ni tampoco extremadamente flexible. Como pueden ver, también lleva una madera
07:40en el centro, que es lo que se llama el alma. Lleva una tela, un recubrimiento y finalmente
07:46lleva la bioresina.
07:49El desafío de esta resina era lograr las características de resistencia de una tabla
07:53de surf y aquí intervino el Laboratorio Nacional de Nanotecnología, el ANNOTEC.
07:58Recubramos diferentes extractos vegetales. Básicamente le estamos sacando aire y le
08:04estamos sacando agua. Y entonces aquí se hace la reacción con ese aditivo y entonces
08:10forma el prepolímero.
08:11Acá inicia el proceso.
08:13Aquí inicia el proceso. Se le agrega un aditivo para volverlo más reactivo. Se le incorpora
08:19ese grupo funcional y poder formar esta resina sólida que vamos a ocupar.
08:24La bioresina fue sometida a rigurosas pruebas de resistencia, calor y degradación.
08:30Estas son probetas generadas a partir de la resina y algunos controles también. Por ejemplo,
08:34aquí hay una en agua de mar. Se ve que han estado creciendo microorganismos, pero la
08:39probeta todavía se ve bastante bien. Y después, cuando ya tenemos la resina en sí, cómo
08:45es la biodegradación en un ambiente de agua marina, cómo es la biodegradación en presencia
08:50de hongos.
08:52Además, aseguraron de que el proceso de fabricación fuera limpio.
08:55Al ser productos con un principio de química verde, lleva un trasfondo de reducción de
09:01energía convencional, reducción de agua potable, reducción de residuos.
09:08Al final, la bioresina incluso superó funciones de las materias tradicionales y además obtuvieron
09:13otros materiales que esperan empezar a comercializar pronto.
09:15Esta es la resina que utilizamos para las tablas de surf. Esta es otro tipo de resina
09:23que es la que usamos para la madera. Y la ventaja de esta resina, aparte de su contenido
09:28vivo, es el acabado. Con pocas capas queda un acabado mate y si se aplican unas cuatro
09:35capas empieza ya a verse más un brillo como si fuera un vidrio.
09:41Desde el 2021, el Hub de Biomateriales impulsa iniciativas como estas que acabamos de ver.
09:45Sin embargo, Shinde destaca que con el 6% de biodiversidad mundial, Costa Rica tiene
09:50un gran potencial para industrias de alto valor agregado.
09:53Segmentos como por ejemplo el farmacéutico, estoy hablando de segmentos como el biomédico,
09:58el sector de ciencias de la vida, en donde nosotros podríamos hacer un mayor proceso
10:04de investigación y desarrollo para poder generar productos de alto valor agregado.
10:09Desde la academia ya se está explorando este potencial. En el TEC, diversos proyectos de
10:13investigación apuntan a la industria médica.
10:15Entonces decidimos hacer pruebas con la extracción del almidón de fuentes de papa de desecho.
10:20La idea con ese proyecto es generar un material tridimensional, utilizarlo para hacer cultivo
10:24celular para eventualmente sustituir alguna parte que una persona se pudo haber dañado.
10:28La generación del material empieza una vez que generamos el extracto del almidón de
10:33papa. Cuando está en esta presentación realizamos lo que es una redispersión. Una vez que el
10:40material pasa por la etapa de retroagregación, hacemos un proceso de secado hasta obtener
10:45el producto final que se vería de esta forma.
10:49También trabajamos en la generación de partículas para encapsulación y aplicación de vacuna
10:56nasal.
10:57Nosotros comenzamos con la ceína, el cual es una proteína que se extrae del maíz.
11:03Esta ceína la obtenemos en polvo y entonces preparamos una disolución. Una vez que tengamos
11:09nuestra solución lista, procedemos a colocarla en el equipo. Estas partículas se comienzan
11:14a depositar en el papel aluminio, en la parte de abajo. Si uno hace mucho zoom, vamos a
11:19ver que tienen esta forma. Lo que estamos buscando es que sean las partículas lo más
11:24pequeñas posibles y lo más redondas o esféricas.
11:27En la Universidad Nacional, la Escuela de Veterinaria avanza en la bioinflación para
11:32la regeneración de tejidos.
11:33Por ejemplo, en regeneración de hueso, que todo esto se aplica para lo que es la medicina
11:38dental. Pero también queremos hacer cosas con, por ejemplo, la Escuela de Química para
11:43buscar, por ejemplo, mallas o sustancias que podamos aplicar en heridas de piel.
11:49Este es un material hecho a partir del residuo de piña. Colocamos el gel en una jeringa
11:54especial, la llevamos a la impresora 3D y la impresora 3D nos permite instigar diferentes
12:03tipos de estructuras como membrana.
12:05Bueno, actualmente lo que yo tengo en la mano son dos andamios, uno de trifosfato de calcio
12:10y otro de titanio. En Costa Rica actualmente podríamos imprimir el de trifosfato de calcio.
12:16Básicamente yo puedo regenerar hueso y cartílago a partir de este andamio.
12:20También realizamos terapias con medicina regenerativa, con terapias celulares, como
12:26plasmabricomplaquetas y celulas madre. Y al aplicarse en conjunto con los biomateriales
12:32se pueden utilizar de una forma más eficaz.
12:35Poco a poco los biomateriales compiten con la industria tradicional, pero aún quedan
12:39desafíos que superar.
12:40Acceso a financiamiento no reembolsable para que estos negocios se puedan desarrollar a
12:47capacitación y formación y asistencia técnica. Y algo que para nosotros es fundamental, mecanismos
12:54o incentivos que podrían ser fiscales o no fiscales para que estos proyectos puedan escalar.