Standardization News:

Un conjunto de estándares paraproductos de base biológica, biodegradabilidad y biotecnología están transformando las industrias.

Por Benjamin Schneider

La "bioeconomía" emergente refleja el espectacular aumento de las empresas que usan recursos renovables para desarrollar nuevos productos y procesos. Los beneficios sociales de la bioeconomía son evidentes: amplia disponibilidad de energía, mejor seguridad alimentaria, mitigación del cambio climático y otros.

Muchas industrias están adoptando avances científicos que llevan a enfoques más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Esta tendencia es impulsada no solamente por sus propios intereses y valores, sino también por las crecientes demandas de los organismos reguladores y los consumidores.

Una amplia gama de avances están impulsando la bioeconomía:

• El análisis de radiocarbono ahora puede calcular la cantidad de material de base biológica que contiene un producto.
• Los plásticos se fabrican cada vez más teniendo en cuenta la biodegradabilidad de uso final.
• Las enzimas hechas de microorganismos modificados ayudan en todo, desde la eliminación de manchas de ropa hasta el combustible etanol.
  Y mucho más.
• Muchas prácticas industriales aún no han sido estandarizadas, por lo que los comités de ASTM International están asumiendo la responsabilidad.

HACIA UNA ECONOMÍA DE BASE BIOLÓGICA

Técnicamente hablando, una economía de base biológica no es nada nuevo; los recursos naturales siempre han sido una parte indispensable de cualquier economía. Incluso hoy en día, la definición de "bioeconomía", acuñada por primera vez en un seminario de genómica en 1997, está en cambio constante. Generalmente, el término se usa como una descripción general de las empresas que usan insumos o procesos basados en la biología para crear nuevos productos o mejorar los existentes. Sectores como los de atención médica, energía, agricultura y plásticos están liderando el camino.

Con parámetros tan amplios, es difícil precisar el tamaño de la bioeconomía. Un informe del Centro de Investigación Conjunta de la Comisión Europea de 2014 estimó el tamaño de la bioeconomía en 2400 millones de euros, solamente en la UE. Mientras tanto, un informe del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos sugirió que los productos de base biológica contribuyeron con 369 000 millones de dólares a la economía del país en 2013.

En más detalle, los ingresos por cultivos genéticamente modificados superaron los 75 000 millones de dólares en 2010 solamente en los Estados Unidos, mientras que el sector de biotecnología industrial, que incluye productos químicos, combustibles, materiales y otros, alcanzó los 100 000 millones de dólares.

Más allá de los números, es claro que los consumidores y reguladores de todo el mundo están interesados en productos y servicios más sostenibies, alentando cada vez a más empresas e industrias a unirse a la bioeconomía.

A su vez, esas mismas industrias buscan estándares que les ayuden a recorrer este nuevo terreno. Están buscando nuevos estándares técnicos, mejores prácticas, un vocabulario compartido y mucho más.

No es una sorpresa que estén trabajando a través de varios comités de ASTM International para avanzar en estos esfuerzos.

MATERIALES DE BASE BIOLÓGICA Y BIODEGRADABILIDAD

Las técnicas celulares y biomoleculares que crean materiales de base biológica varían, pero tienen un objetivo general común. El doctor Joseph McAuliffe, científico principal de DuPont Industrial Biosciences, dice: "Pone a la industria sobre una base sostenible para crear biomasa a la velocidad que se está utilizando."

El Subcomité sobre Plásticos degradables en el medio ambiente y productos de base biológica (D20.96) es crucial en este sentido.

Tal vez lo más importante es que el grupo ha creado métodos de prueba para determinar el contenido de base biológica de muestras sólidas, líquidas y gaseosas mediante análisis de radiocarbono (D6866). Este estándar ha ayudado a las partes interesadas de todo el mundo a calcular el contenido de carbono y, por lo tanto, de base biológica.

De hecho, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos cita este estándar para la certificación a través de su programa BioPreferred, que tiene como objetivo ayudar a desarrollar y expandir el mercado de productos de base biológica. El programa BioPreferred incluye requisitos de compra obligatorios para los contratistas y las agencias federales de los Estados Unidos, así como la certificación y el etiquetado voluntarios de los productos. (El programa de etiquetado es administrado por el Instituto de equipos de seguridad [Safety Equipment Institute], afiliado de ASTM International. Para obtener más información, haga clic aquí.

La biodegradabilidad es un área relacionada en la que también se necesitan estándares. Las partes interesadas están tratando de hacer productos más biodegradables y llegar a un consenso sobre lo que significa "biodegradable" para diversas industrias.

¿Cómo una empresa desarrolla un producto que pueda reciclarse o degradarse de forma natural para que represente poco o ningún peligro para el medio ambiente y, al mismo tiempo, cumpla con los estándares y reglamentos de los gobiernos que se interesan cada vez más en la sostenibilidad?

Responder a esta pregunta requiere definir los diferentes tipos de biodegradabilidad. Los estándares del D20.96 ayudan a probar y especificar la biodegradabilidad de los plásticos.

La doctora Linda Amaral Zettler, secretaria del subcomité y bióloga marina del Departamento de Microbiología Marina y Biogeoquímica del Instituto Real Holandés para la Investigación del Mar (NIOZ), lleva a cabo investigaciones acerca de microplásticos y cómo se degradan en los océanos. Su trabajo profesional se vincula a su trabajo como voluntaria en ASTM International, donde ayuda a actualizar los estándares de larga data para los plásticos que han sido objeto de atención debido a los avances en la tecnología y al aumento de la demanda de los consumidores de productos más respetuosos con el medio ambiente.

"Los estándares en los que estamos interesados en este momento ya se han utilizado anteriormente, pero estamos trabajando en su reedición", dice Zettler. "Se hicieron originalmente en un momento en que teníamos un enfoque más categórico sobre cosas como los bioplásticos, cosas particularmente adecuadas a la biodegradación en el medio ambiente marino." Zettler dice que la complejidad del medio ambiente ha tomado protagonismo y que los estándares serán más útiles en la determinación de la biodegradabilidad intrínseca de un producto.

Ahora, explica Zettler, se necesita considerar el ciclo de vida de un producto más allá de su punto final con los consumidores. Ella aboga para que se realicen más investigaciones sobre biodegradabilidad en un ambiente de laboratorio, argumentando que los intentos de pruebas en ambientes naturales, aunque bien intencionados, tienen demasiados factores de complicación para proporcionar una orientación clara y definitiva.

También se necesitan estándares de biodegradabilidad y eliminación en otras áreas. El Comité sobre Gestión de residuos (D34) está desarrollando estándares relacionados con la biodegradación y la eliminación de materiales no plásticos en aguas residuales, rellenos sanitarios, composta y el ambiente marino.

"La bioeconomía impulsa cambios en la tecnología y los materiales. Conocer los impactos ambientales de largo plazo de estos nuevos materiales es esencial", dice Teresa Clark, vicepresidenta del D34 y vicepresidenta de Desarrollo de productos y sostenibilidad de ENSO Plastics. "Necesitamos comprender cómo obtener valor adicional de estos materiales cuando entran en el flujo de residuos."

En ambos comités (D20 y D34), la participación activa es crucial.

El proceso de ASTM International es colaborativo, y los miembros están de acuerdo en que es esencial contar con los aportes de todos. El doctor Kelvin Okamoto, presidente de Green Bottom Line y presidente de D20.96, indica que los comentarios de las partes interesadas refuerzan los estándares que se están creando y observa que los comités siempre están buscando más miembros que ingresen y participen.

"Debido a que ASTM tiene miembros internacionales y obtiene comentarios de todo el mundo, creo que es el único lugar del mundo donde podemos obtener aportes de todos los protagonistas: ONG, empresas y gobiernos", dice Okamoto. "Cuando proponemos un estándar, sabemos que hemos llegado a un acuerdo de todas esas entidades."

Biotecnología industrial

La bioeconomía se extiende más allá de la fabricación tradicional, y hace cada día más importante el trabajo de comités como el de Biotecnología industrial (E62).

McAuliffe dice que el comité está trabajando hacia una propuesta de clasificación estándar para microorganismos industriales en base a su genotipo (secuencia de ADN) y ha estado encuestando a las partes interesadas acerca de la utilidad de un estándar.

"Queremos estar seguros de que lo que hacemos tiene un impacto positivo antes de continuar", dice. Un sistema de clasificación podría proporcionar un acuerdo sobre cómo agrupar los organismos industriales.

Otros estándares que el comité considerará desarrollar incluyen la orientación a empresas emergentes y recorrer el complejo ambiente reglamentario para la industria.

Productos y procesos sostenibles

Los productos y prácticas sostenibles y respetuosos con el medio ambiente tienen un impacto significativo en la bioeconomía. Para apoyar su continuo crecimiento, el Comité sobre Sostenibilidad (E60) está trabajando en varias áreas.

"Este comité va a tener muchos estándares relacionados con la bioeconomía", dice Clark. "[Pero] antes de empezar a crear estándares sobre los cuales puedan desarrollarse los productos, usted necesita tener formas básicas de comunicación entre las personas".

Estos son algunos ejemplos de sus estándares:

• Las prácticas, guías y especificaciones para edificios y construcción ayudan a los desarrolladores, propietarios de edificios y otros a preservar los recursos físicos y financieros. Esto incluye planes que van desde vecindarios transitables a pie hasta la limpieza de edificios comerciales, y todo lo demás (vea un ejemplo en la página 25).
• Los estándares de hotelería ayudan a los profesionales a elegir componentes ambientalmente sostenibles para conferencias y eventos: exposiciones, transporte, oficinas en el lugar y otros.
• Las prácticas para el uso y conservación del agua ayudan a los municipios a determinar las mejores estrategias para administrar el agua.
• Los estándares proporcionan orientación sobre aspectos de la fabricación sostenible.

Algunos estándares del E60 son muy específicos, tales como una guía para tomar decisiones de selección química relacionadas con la sostenibilidad en el ciclo de vida de los productos (E3027). El estándar proporciona una nomenclatura compartida para los aspectos tecnológicos y biológicos de la ecuación, desde la recolección de materias primas hasta los productos finales.

Aunque el comité ha recorrido un largo camino, aún queda mucho trabajo por hacer.
Por ejemplo, Clark observa: "Con frecuencia, los procesos que hemos desarrollado en la fabricación, en particular los métodos biológicos, son muy nuevos. Aún no hemos abordado y refinado dichos procesos o cómo medir su sostenibilidad. En eso estamos trabajando ahora."

Además, el comité de sostenibilidad también sirve como un lugar en el que puede discutirse y acordarse la terminología del campo. Un proyecto de estándar (WK55825) apoya la definición, selección e identificación de los principales atributos en la bioeconomía. En otras palabras, ayuda a las personas a determinar si algo es sostenible o no. El consumo de agua, el uso de energía y otros indicadores clave de desempeño están entre los aspectos a considerar.

LA COLABORACIÓN ES CLAVE

"El alcance de la bioeconomía y los estándares que la guiarán es grande. Debido a la gran cantidad de estándares que se están desarrollando, sin duda hay cierta superposición entre algunos de ellos", dice Clark.

Esa es una parte indispensable del proceso de desarrollo de una serie integral de estándares que brinden la orientación que necesitan los líderes de la bioeconomía.
"Ese es el objetivo de los estándares; encontrar e incluso cerrar esas lagunas para que los estándares estén unidos", dice Clark.