Julio, 2018Redacción: Belisario de Azevedo

Bioeconomía basada en conocimiento en América Latina

By INTAL Admin Julio, 2018
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Redactor: Belisario de Azevedo
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  Ideas de Integración n263

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En el marco del G20, se destacó el valor de la bioeconomía para la seguridad alimentaria, el medio ambiente y la economía. ¿Cuál es el potencial de la bioeconomía en la región?

“The bioeconomy based on the responsible use of natural resources and the conversion of agricultural waste streams into value added products, has the potential to significantly contribute to achieving food security and, furthermore, it can be effectively used to develop rural spaces and economies, and to meet ambitious environmental goals”.

Declaración final de la Reunión de Ministros de Agricultura del G20, 28 de julio de 2018.

¿Qué es la bioeconomía?

La bioeconomía puede definirse como “la producción de bienes y servicios basada en el conocimiento y el uso de recursos biológicos -biomasa- dentro del marco de un sistema económico sostenible”. Comprende aquellas partes de la economía que utilizan recursos biológicos renovables de la tierra y el mar, como cultivos, bosques, peces, animales y microorganismos, para producir alimentos, materiales, compuestos farmacéuticos y energía.

En este sentido, la bioeconomía es tan antigua como el ser humano. Pero desde hace unos años, el paradigma de la bioeconomía está cobrando cada vez más relevancia, impulsado por dos factores: i) la creciente necesidad de un uso más sostenible de los recursos, y ii) las oportunidades que abren las nuevas tecnologías para el desarrollo de una bioeconomía competitiva.

La bioeconomía para un crecimiento más sostenible

La capacidad de la bioeconomía para responder a varios de los principales desafíos globales del futuro lo convierte en una oportunidad con amplio potencial.

  • Desafío demográfico. El desarrollo de nuevas variedades de cultivos puede ayudar a satisfacer la creciente demanda de alimentos, y los avances en biofarmacéutica está ayudando a tratar enfermedades relacionadas con el envejecimiento poblacional, como la diabetes o la artritis.
  • Demanda de energía y cambio climático. El desarrollo de variedades de plantas con mayor tolerancia al estrés mitiga el impacto de temperaturas más altas, sequía y mayor salinidad. A su vez, los biocombustibles y los procesos de la biotecnología industrial ayudan a reducir el consumo de energía fósil.
  • Disponibilidad de agua. Las biotecnologías agrícolas y la agricultura de precisión pueden ser parte de una solución para reducir la alta demanda de agua que requiere hoy la agricultura. El desarrollo de biotecnologías industriales que reducen el consumo de agua de los procesos productivos o incluso purifican las fuentes de agua contaminadas es otra avenida prometedora.
  • Costo de la salud. La bioeconomía podría ayudar a reducir los gastos en atención médica, que se espera continuarán aumentando en las próximas décadas. Por ejemplo, la producción de farmacéuticos complejos en plantas podría reducir los costos de algunos medicamentos en hasta dos tercios (Webster, 2004). Los alimentos funcionales y los nutracéuticos reducen el riesgo de ciertas enfermedades. Además, las biotecnologías industriales podrían aplicarse a la remediación ambiental y la purificación del agua, mejorando así la salud general.

En este sentido, la OCDE destaca a la bioeconomía como una herramienta clave para lograr un crecimiento económico más sostenible y equitativo hacia 2030.

La bioeconomía emergente: la revolución de las nuevas tecnologías

El otro factor determinante en el desarrollo reciente de la bioeconomía es el surgimiento, en el marco de la llamada Cuarta Revolución Industrial, de innovaciones científicas y tecnológicas que permiten comprender y aprovechar el valor potencial de la naturaleza en forma antes impensada.

En primer lugar, gracias a los avances en biogenética, los investigadores pueden mapear, secuenciar y replicar la dotación biológica de la tierra. El proyecto Earth BioGenome (EBP) tiene como objetivo secuenciar todas las plantas, animales y organismos unicelulares de la tierra en menos de 10 años, para ayudar a desbloquear el vasto potencial de la biodiversidad. El EBP se compara con el Proyecto del Genoma Humano tanto en su ambición como por la gran cantidad de beneficios que espera aportar a la investigación biológica y a las agendas de biodiversidad, conservación y bioindustria.

A su vez, las interacciones entre nanotecnología, inteligencia artificial, robótica y una miríada de innovaciones biológicas están produciendo nuevos avances en materiales inteligentes, desarrollo de biorefinerías competitivas, generación de energía y remediación de la contaminación, entre otros (WEF, 2018).

Figura 1: Una bioeconomía emergente, en la intersección entre recursos biológicos y nuevos conocimientos y procesos biológicos

Fuente: Secretaría del Consejo Alemán de Bioeconomía (2016)

Así, a medida que la Cuarta Revolución Industrial cobra impulso, se generan nuevas fuentes de conocimiento e innovación y nuevas cadenas de valor mediante el aprovechamiento de los “activos biológicos” de la naturaleza (sus bioquímicos y biomateriales) y sus “activos biomiméticos” (sus funciones y procesos).

A continuación, se destacan algunos ejemplos:

En el sector farmacéutico, los biofármacos pasaron de representar 10% de las ventas globales de medicamentos en 2002, a 25% en 2017. Y este porcentaje aumenta a 50% entre los 100 medicamentos más vendidos del mundo. La empresa argentina Biosidus, por ejemplo, vende biofármacos a 45 países en la región y el mundo, y es pionera en la región en la clonación de animales.

En el sector químico, la producción de bioplásticos a base de biomasa está experimentando un fuerte crecimiento. Aunque aún representan solo 1% de la oferta global de plásticos, los bioplásticos se utilizan en un número creciente de mercados, para embalaje, electrónica de consumo, sector automotriz y juguetes, entre otros. En base a su amplia producción de etanol, Brasil, con empresas como Braskem, se ha transformado en un líder global en este segmento.

Por otro lado, una gran cantidad de empresas está integrando el mayor conocimiento de activos biológicos con tecnologías computacionales para diseñar nuevos materiales con componentes activos, por ejemplo, bioplásticos que pueden ser biodegradables incluso en océanos, o materiales autocurativos, como el concreto que recubre por si solo grietas en su interior.

También se están comercializando alimentos biodiseñados. Una empresa chilena replica, a partir del uso de inteligencia artificial, alimentos conocidos en base a ingredientes vegetales más saludables y económicos. Algunas empresas están evaluando la viabilidad comercial de la carne sintética o artificial, producida en laboratorio a partir de la multiplicación de células del tejido muscular. En un futuro, estos procedimientos podrían ayudar a proveer alimentos con menor impacto ambiental.

El proyecto de Flora Robótica está investigando híbridos entre plantas y robots que podrían servir para construir estructuras complejas. Las plantas crecen a través de una red de sensores, computadoras y nodos robóticos que están conectados entre sí y supervisan constantemente su desarrollo. A medida que el sistema crece puede tomar formas arquitectónicas significativas, incluyendo eventualmente una casa.

La biología sintética une ingenieros, biólogos y médicos para diseñar nuevos organismos programables que se comportan como pequeños robots. Tiene incontables aplicaciones potenciales, desde biosensores, bioagentes capaces de actuar en forma terapéutica, fármacos inteligentes y microorganismos capaces de múltiples acciones, desde eliminar o transformar compuestos tóxicos a facilitar fermentaciones industriales.

La conexión entre nuevas tecnologías y la biodiversidad está inspirando innovaciones con incalculable valor económico. Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Cambridge crearon un nuevo material que imita la fuerza, elasticidad y capacidad de absorción de energía de la tela de una araña, con amplias aplicaciones potenciales, desde cascos de bicicleta, paracaídas y chalecos antibalas, hasta alas de avión. Un equipo de expertos dirigido por la Universidad de Newcastle logró reducir el costoso proceso de producción y secado del aerogel -material ultraligero con enorme capacidad de aislamiento térmico- en 96%, al imitar la forma en que la libélula seca sus alas. La fotosíntesis artificial ofrece la posibilidad de eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera a gran escala. El estudio y digitalización de la fluidez de los sistemas de tráfico de las hormigas está ayudando al desarrollo de algoritmos para sistemas autónomos y compartidos de transporte para ciudades inteligentes.

En todo caso, la combinación de nuevas tecnologías, avances en biotecnología y mejor conocimiento de las propiedades naturales recién está empezando a rendir sus frutos.

América Latina y el Caribe (ALC) está bien situada para contribuir y beneficiarse de esta bioeconomía emergente, aunque con brechas intra-regionales considerables.

El potencial de la bioeconomía emergente en ALC

La región cuenta en términos generales con una amplia y diversa base de recursos naturales renovables –tierra, agua y diversidad biológica– que le proporciona los cimientos esenciales para el desarrollo de una bioeconomía competitiva. Más del 50% de la tierra de la región está clasificada con potencial agrícola, con 500 millones de hectáreas clasificadas como “mejor aptitud”, y con posibilidad de agregar más de 300 millones de hectáreas a 2050 sin afectar bosques naturales. En términos de dotación de biodiversidad, ALC también es muy competitiva: 7 de los 19 países de la región son considerados “megadiversos” en cuanto a recursos de biodiversidad -ninguna otra región del mundo incluye tantos países dentro de esta categoría- (Trigo et al, 2014). También, con tan solo 8% de la población mundial, ALC concentra más de 30% del agua dulce del planeta (UNEP, 2010).

Sin embargo, solo algunos de los países de la región aprovechan en forma competitiva estos recursos biológicos, y todos tienen un amplio margen para agregar valor. Según CEPAL (2017), la mayoría de los países de ALC, especialmente en América del Sur, tiene ventajas comparativas reveladas (VCR) en la exportación de productos de la bioeconomía con bajo valor agregado, como los agrícolas, agroindustriales y de la pesca. En cambio, solo pocos países, principalmente Argentina, Brasil, Costa Rica y Uruguay, reflejan competitividad en varios productos de la bioeconomía con valor agregado medio, como industria del papel, fibras y textiles, biodiesel y energía sólida, y en más de un producto con alto valor agregado, como los químicos a base biológica, la industria biofarmacéutica, los bioplásticos y los biocosméticos. El resto de la región generalmente muestra baja competitividad más allá de los productos básicos.

En forma similar, mientras que algunos países de la región cuentan con una amplia experiencia en la investigación aplicada en biotecnología y el uso de técnicas innovadoras en la producción agrícola, otros reflejan un nivel muy bajo de desarrollo científico-tecnológico, insuficiente para maximizar las oportunidades de la bioeconomía emergente.

  • BiocombustiblesBrasil prácticamente domina el mercado de etanol, y Argentina se ha convertido en un actor clave en el comercio internacional de biodiésel. Casi todos los países de la región han ejecutado planes o tienen planes en marcha para producir etanol y/o biodiésel, pero, exceptuando a Brasil, han quedado rezagados en el desarrollo de biocombustibles avanzados -que no usan cultivos-, claves para el crecimiento sostenible del sector.
  • Agricultura de precisión. Varios países de ALC también cuentan con experiencias reconocidas internacionalmente en prácticas de intensificación agroecológica, especialmente en labranza cero o siembra directa, especialmente Argentina, Paraguay, Uruguay y Brasil (MINCyT, 2015). Crecientemente, se están desplegando en la región otras técnicas basadas en el uso de las TICs, sensores, GPS, imágenes satelitales, drones y ciencia de datos para optimizar el uso de suelos, agua, fertilizantes y otros insumos, pero con niveles de adopción aún incipientes en comparación con países como EE. UU. o Canadá, por ejemplo. Nuevamente, se evidencia además una gran disparidad en el uso de estas nuevas tecnologías entre los países de la región, e incluso dentro de cada país.
  •  OGMVarios países de la región son actores importantes en el desarrollo de plantas genéticamente modificadas (GM). De los cerca de 26 países en el mundo que están utilizando tecnologías de modificación genética en la actualidad, diez se encuentran en ALC. Brasil, Argentina, Paraguay y Uruguay representan más de 40% de la superficie mundial de cultivos transgénicos. En la región también se han desarrollado enfoques no OGM de la biotecnología vegetal, incluyendo para la detección de plagas y patógenos y en el cultivo de tejidos vegetales para la producción de materiales de siembra libres de enfermedades.

Estas experiencias innovadoras en países líderes de la región están sustentadas en una sólida base de investigación biotecnológica aplicada a la agro-ganadería. Un estudio financiado por el BID refleja un fuerte crecimiento de la inversión en investigación regional en agro-ganadería en la última década, pero con una fuerte concentración en Argentina, Brasil y México.

Gráfico 1: Investigadores agropecuarios y gasto en investigación en ALC (1981–2013)

Fuente: ASTI (2016)

En forma similar, un estudio del IICA da cuenta del dominio de diversas técnicas avanzadas de biotecnología en la región, como el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales, reproducción in vitro y clonación de animales, transgénesis de plantas, secuenciación de genomas y bioinformática. Argentina, Brasil, Colombia y México muestran un grado de avance significativamente mayor al promedio.

La elevada cantidad de variedades vegetales solicitadas -derechos de propiedad sobre nuevas variedades de plantas mejoradas- es otro indicador del relativo liderazgo de la I&D en materia agrícola en algunos países de la región. ALC explica casi 8% de las solicitudes mundiales de variedad vegetal en 2016, versus tan solo 2% de las solicitudes de patentes y 1,2% de las solicitudes de diseños industriales. A su vez, mientras que solo 14% de las patentes solicitadas en la región fueron presentadas por residentes, este porcentaje asciende a casi 50% para las solicitudes de variedad vegetal, reflejando la mayor participación de empresas, universidades e instituciones locales. Sin embargo, se refleja, nuevamente, un desarrollo desigual, ya que Brasil, Argentina, México y Colombia -que figuran entre los 20 países del mundo con mayor cantidad de solicitudes de variedad vegetal en 2016- concentraron casi el 75% de las solicitudes.

Pensando una bioeconomía competitiva para la región

En el mundo han proliferado en los últimos años estrategias públicas de desarrollo de la bioeconomía, con casos emblemáticos en Europa y EE. UU., entre otros países con estrategias dedicadas a la bioeconomía.

Gráfico 2: Estrategias de bioeconomía en el mundo

Fuente: http://biooekonomierat.de/en/international0/

Teniendo en cuenta el potencial para la bioeconomía analizado en la sección anterior, Argentina, Brasil y Colombia, entre otros, han desarrollado marcos de política relacionados, como políticas de innovación, estrategias de bioenergía, políticas de biotecnología, políticas forestales y de biodiversidad, entre otros (Moreno, 2016).

Argentina: consolidando una bioeconomía innovadora

Según el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT), “la bioeconomía es estratégica para que Argentina complete su proceso de industrialización y se inserte en la economía basada en el conocimiento”.

Aunque sin plan nacional de bioeconomía aún, Argentina consolidó a la biotecnología como un sector prioritario en 2012, con el lanzamiento del Plan Argentina Innovadora 2020. En 2016, Argentina lanzó el plan de Biotecnología Argentina hasta 2030, que incluye un diagnóstico del sector, la propiedad intelectual y un análisis de la cadena de valor en un escenario futuro de una sociedad biológica permeada por procesos circulares y sin residuos. Y en enero de este año, se reglamentó la Ley de Promoción de la Biotecnología, con beneficios fiscales para empresas del rubro. Argentina tiene como objetivo ser líder a nivel regional en el desarrollo biotecnológico, así como en la cooperación Sur-Sur, por ejemplo, con África subsahariana.

Por otro lado, desde 2013, Argentina mantiene anualmente un diálogo nacional y provincial para la formulación de políticas sobre Bioeconomía, y la provincia de Buenos Aires desarrolló en 2016 el primer plan provincial de bioeconomía del país.

Brasil: la bio-potencia emergente

Dentro de la región, Brasil ofrece las mejores condiciones para el desarrollo de una bioeconomía competitiva. Es el quinto país más grande del mundo, con un territorio continental tropical; una potencia de la biodiversidad y la agricultura.

A su vez, Brasil cuenta con más de una década de estrategias y políticas en temas relacionados. Lanzada en 2007, la Política Nacional de Desarrollo de Biotecnología tenía como objetivo generar el potencial para que en 2022 Brasil se encuentre entre los cinco centros más grandes del mundo para la investigación y la generación de servicios y productos de biotecnología. Otra política importante fue el Plan Nacional de Energía 2030, en cuyo marco se publicó en 2007 el primer estudio de planificación integrada de los recursos energéticos, con una descripción detallada de aplicaciones de biomasa para la generación de energía. En el marco de los compromisos de cambio climático del país, el “Renova Bio 2030” busca aumentar aún más la participación de biomasa en la matriz de energía.

Por otro lado, a pesar de la falta de una estrategia específica, una “visión sobre Bioeconomía” comenzó a surgir en Brasil a partir de estudios sectoriales, iniciativas privadas y marcos de política, aunque en forma aislada y descoordinada.

Colombia: bioeconomía post-conflicto

Aunque sin una estrategia de bioeconomía dedicada, la biotecnología y la bioprospección para el uso comercial de sus recursos de biodiversidad son considerados pilares de la competitividad colombiana.

Desde 2005, el gobierno se ha enfocado en los biocombustibles como un sector estratégico; los dos segmentos más grandes dentro del sector son el etanol a base de caña de azúcar y el biodiésel a base de aceite de palma.

Adicionalmente, en base al Plan Nacional de Desarrollo 2010-2014 (“Prosperidad para Todos”), la política conocida como la Ley de Biotecnología, buscó mejorar el ambiente de inversión en el área e impulsar la generación de productos basados ​​en el uso sostenible de la biodiversidad. Una característica clave de este marco fue permitir un mayor acceso a los recursos genéticos y biológicos y promover la creación de fondos de capital de riesgo. El último Plan Nacional de Desarrollo 2014-2018 (“Todos por un Nuevo País”) enfatiza el rol que desempeñarán las áreas rurales pacificadas en la era post-conflicto de Colombia, reforzando la importancia de la bioprospección y el biocomercio en este contexto. En particular, el Programa Nacional de Biocomercio Sostenible 2014-2018 busca desarrollar la posición de Colombia como un competidor importante en el comercio global de productos biotecnológicos, mediante la valoración del capital natural y la biodiversidad en zonas rurales pacificadas.

En todos los casos, tanto para Argentina, Brasil y Colombia, como para el resto de la región, la transición hacia una estrategia de bioeconomía ofrece la posibilidad de trascender la visión dicotómica de agricultura versus industria tan generalizada en la región. La bioeconomía emergente provee nuevas opciones para la creación de empleos de calidad asociados a los recursos naturales renovables. Abre oportunidades para la agricultura más allá de los alimentos, a la producción de biomasa para usos múltiples; permite el desarrollo de nuevas cadenas de valor a partir del uso de biomasa no alimentaria y desechos y la elaboración de bio-insumos para la agricultura; y facilita la creación de startups basadas en conocimiento, insertadas en nuevas cadenas de valor asociadas al uso de la biomasa.

Sin embargo, son varios los obstáculos en los que deberán trabajar los países de ALC para aprovechar plenamente las oportunidades que brinda la bioeconomía, incluyendo: i) la falta de marcos regulatorios adecuados, especialmente en áreas de rápido avance de aplicaciones biotecnológicas; ii) marcos normativos y de políticas de incentivo desarticulados; iii) insuficiente coordinación de las capacidades científicas y tecnológicas existentes; iv) restricción a la entrada de las Pymes en un mercado concentrado de biotecnología; y v) falta de financiamiento para la creación de empresas innovadoras de bioeconomía (CEPAL, 2017). En particular, pese a las claras ventajas competitivas de varios países de la región, no existen aún estrategias dedicadas de bioeconomía, lo que limita el desarrollo de una visión estratégica sobre la bioeconomía y reduce la eficacia de las iniciativas existentes.

A su vez, hay un amplio potencial para la colaboración intrarregional. Aunque existen experiencias positivas, como el Centro Argentino-Brasileño de Biotecnología (CABBIO) -que promueve la interacción entre los centros científicos y el sector productivo de ambos países-, el Programa de Cooperación Internacional Brasil-FAO -por el cual Brasil ofrece cooperación técnica en agricultura y alimentación a países menos desarrollados de la región-, o el proyecto “Hacia una bioeconomía basada en el conocimiento en ALC en asociación con Europa” -en el marco de la CELAC-, éstas han sido escasas y desarticuladas. El liderazgo de agencias públicas, emprendedores e institutos de investigación en países como Argentina, Brasil y Colombia puede servir para consolidar una plataforma regional, que ayude a reducir la brecha entre los países de la región y promueva economías de escala, eficiencias y sinergias. También resulta de interés explorar el valor de la bioeconomía para el desarrollo de cadenas de valor regionales, por ejemplo, entre MERCOSUR y Alianza del Pacífico.

 

Bibliografía

ASTI (2016). “Investigación Agropecuaria en Latinoamérica y el Caribe: Un análisis de las instituciones, la inversión y las capacidades entre países”. ASTI y BID, dirigido por IFPRI; Abril de 2016. Disponible aquí.

CEPAL (2017). “Bioeconomía en América Latina y el Caribe: Contexto global y regional y perspectivas”. Serie Desarrollo Productivo n. 215. Disponible aquí.

MINCyT (2015). “La bioeconomía en la Argentina: Oportunidades y desafíos”. Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de Argentina; en Temas de discusión en el marco de la Red de Estudios en Bioeconomía del Conicet; Abril de 2015. Disponible aquí.

Moreno (2016). “Landscaping a Biofuture in Latin America”. The Centre for Research and Documentation Chile-Latin America; Diciembre de 2016. Disponible aquí.

Secretaría del Consejo Alemán de Bioeconomía (2016). “Recommendations of the German Bioeconomy Council”. Consejo Alemán de Bioeconomía; Desarrollo de la “Estrategia Nacional de Investigación en Bioeconomía 2030”. Disponible aquí.

Trigo, Henry, Sanders, Schurr, Ingelbrecht, Revel, Santana y Rocha (2014). “Hacia un desarrollo de la bioeconomía en América Latina y el Caribe”. En Hacia una bioeconomía en AML en asociación con Europa. Primera edición: noviembre de 2014. Disponible aquí.

UNEP (2010). “Latin America and the Caribbean – Atlas of our changing environment”. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. Disponible aquí.

Webster (2004). “Biopharming in Plants – A Future Method of Biopharmaceutical Production?”. En Frost & Sullivan; 29 de septiembre de 2004. Disponible aquí.

WEF (2018). “Harnessing the Fourth Industrial Revolution for Life on Land”. World Economic Forum; Initiative on Shaping the Future of Environment and Natural Resource Security; Enero de 2018. Disponible aquí.

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