8.1: NatureWorks - Contribución de la Química Verde a la Innovación Biotecnológica

Objetivos de aprendizaje

1. Familiarícese con algunas innovaciones clave y oportunidades de emprendimiento en el ámbito de los biomateriales.
2. Analizar las posibilidades de los biomateriales como plataforma alternativa de materia prima a los combustibles fósiles.
3. Examinar las barreras y oportunidades en la producción de materia prima de biomasa a través de una empresa dentro de una gran corporación.
4. Compare la empresa innovadora dentro de una gran empresa con una posterior puesta en marcha independiente.

En NatureworksAndrea Larson, Alia Anderson y Karen O'Brien, Natureworks: Green Chemisty's Contribution to Biotechnology Innovation, Commercialization, and Strategic Positioning, UVA-ENT-0089, 2006 (Charlottesville: Darden Business Publishing, University of Virginia, 2006). Todas las citas y referencias son de esta fuente a menos que se indique lo contrario. En caso, los estudiantes examinan los desafíos de la comercialización del ácido poliláctico (PLA), una innovación tecnológica disruptiva que sustituye la biomasa a base de maíz por materia prima a base de petróleo. NatureWorks fue la primera firma estadounidense en crear y llevar a escala comercial materia prima de biomasa para una amplia variedad de aplicaciones, incluidos componentes de plástico, película delgada y telas.

En 2002, una empresa conjunta de diez años entre el gigante agrícola estadounidense Cargill Inc. y Dow Chemical recibió el prestigioso premio Presidential Green Chemistry Challenge Award del Instituto de Química Verde de la American Chemical Society (ACS) por su desarrollo de la primera clase de polímeros sintéticos que se producirá a partir de recursos renovables, específicamente del maíz cultivado en el Medio Oeste de Estados Unidos. El producto fue material de biomasa y mantuvo el potencial de sustituir una materia prima renovable (materia prima) por polímeros a base de petróleo. Presentado en la conferencia y entrega de premios Green Chemistry and Engineering en Washington, DC, a la que asistieron el presidente de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el asesor científico de la Casa Blanca, y otros dignatarios de las Academias Nacionales y la Sociedad Americana de Química, el premio reconoció el dirección innovadora de venture. En enero de 2005, Cargill optó por adquirir la participación de Dow en la empresa. Ahora la empresa incipiente tenía que aprender a volar.

Las resinas plásticas de base biológica de NatureWorks fueron nombradas y registradas NatureWorks PLA para el ácido poliláctico que componía los azúcares base de la planta. Además de reemplazar el petróleo como materia prima material, las resinas de PLA tuvieron el beneficio agregado de ser compostables (biodegradadas de manera segura) o incluso infinitamente reciclables, lo que significó que podrían ser reprocesadas en el mismo producto una y otra vez. Esa característica proporcionó una clara ventaja ambiental sobre el reciclaje, o “downcycling”, materiales postconsumo o postindustriales en productos de menor calidad, lo que simplemente ralentizó el flujo de material a los vertederos en uno o dos ciclos de vida del producto. Se identificaron beneficios ambientales y para la salud adicionales del ciclo de vida mediante un análisis exhaustivo del ciclo de vida (ACV) desde maíz hasta pellets. Las resinas PLA, vírgenes o postconsumo, podrían procesarse en una variedad de usos finales.

A principios de 2005, la directora general Kathleen Bader y el director técnico Pat Gruber estaban lidiando con una serie de preguntas. Los desafíos de NatureWorks fueron operativos y estratégicos:

• Cómo llevar el producto exitoso a una producción de alto volumen
• Cómo comercializar la resina única en un mercado de plásticos maduros

Con la decisión de Cargill en enero de 2005 de adquirir la participación de Dow en la empresa, también hubo dudas sobre la estructura de NatureWorks en el futuro.

Kathleen Bader había estado en Dow durante treinta años antes de unirse a NatureWorks en 2004. Ella había dirigido Estirénicos y Productos de Ingeniería de Dow, un negocio de 4.000 millones de dólares, entre 1999 y 2003. Dirigió la implementación del programa Six Sigma de Dow. Como miembro de la junta de NatureWorks que durante mucho tiempo había defendido la tecnología, Bader tenía confianza en su futuro y la apoyó desde su presupuesto en Dow. Ella era un ajuste lógico al timón. Una de sus primeras decisiones consistió en seleccionar un socio de alianza minorista y reducir una lista de posibles clientes. Los recursos limitados limitaron sus opciones.

Hubo otros temas, entre ellos los desafíos de aplicación al convertir las resinas de PLA a diferentes formas plásticas, la controversia sobre los organismos genéticamente modificados (OGM) y el posicionamiento apropiado en el mercado para un producto “sostenible”, todavía un concepto vago para muchos. Muchos ejecutivos de la compañía sabían muy bien que posicionar su nuevo producto llevaría mucho más que simplemente obtener la tecnología correcta.

En la primavera de 2005, NatureWorks empleó a 230 personas, divididas casi por igual entre las sedes (laboratorios y oficinas de administración), la planta y la división internacional. Internacional consistía principalmente en la Unión Europea; el representante de Hong Kong que había trabajado con el mercado japonés había vuelto a su sede a principios de 2004. Como empresa conjunta la empresa había consumido cerca de 750 millones de dólares en capital, aún no era rentable, pero mantenía la promesa de un tremendo crecimiento que podría transformar una amplia gama de mercados a nivel mundial. En 2005, NatureWorks seguía siendo la única compañía en el mundo capaz de producir a gran escala resinas de base biológica que exhibían características de rendimiento estándar como durabilidad, flexibilidad y resistencia, todo a un precio competitivo de mercado.

La Industria Plástica

La industria del plástico fue el cuarto segmento manufacturero más grande en Estados Unidos detrás de los vehículos de motor, la electrónica y la refinación de petróleo. En 2001, Estados Unidos produjo 101.1 millones de libras de resinas a partir del petróleo y envió 45.500 millones de dólares en productos plásticos. Enciclopedia de los Negocios, 2a ed., s.v. “SIC 2821: Materiales Plásticos y Resinas”, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.referenceforbusiness.com/industries/Chemicals-Allied/Plastic-Materials-Resins.html. Tanto la industria petrolera como la química estaban maduras y dependían de materias primas vendidas en márgenes delgados. Los esfuerzos combinados de una compañía química a gran escala en Dow y un gigante de procesadores agrícolas en Cargill sugirieron que Cargill Dow, ahora Natureworks, era de alguna manera muy adecuado para la gigantesca tarea de desafiar la materia prima petrolera. No obstante, ¿podría la pequeña empresa crecer más allá de la cuota de mercado que suele limitar los productos ambientales, considerados en algún lugar entre el 2 y el 5 por ciento del mercado? Y para el caso, ¿el PLA debería considerarse un “producto ambiental”?

Ola de Cambio

La creciente ola de interés y actividad en los biomateriales había empujado la biotecnología industrial a la corriente principal económica en 2005. Proliferaron proyectos para convertir recursos renovables en químicos industriales, financiados por gobierno, corporativo y capital privado. Grandes empresas agrícolas y gigantes químicos se habían unido para producir alfombras, pinturas, tintas, solventes, paneles de automóviles y material para techos hechos de plantas. La producción de combustibles derivados de plantas, como etanol y biodiesel, estaba creciendo. Los defensores los describieron como productos mejores y de menor costo: materia prima menos contaminante, igualmente confiable y de menor costo; productos y procesos más amigables con el medio ambiente con menos subproductos tóxicos; una menor dependencia del petróleo importado; y una menor huella ambiental.

McKinsey & Company (Zurich) estimó que la cuota de mercado del 5 por ciento representada por los productos biotecnológicos en 2004 podría saltar al 10-20 por ciento para 2010, con el mayor cambio en los procesos biotecnológicos para fabricar productos químicos a granel, polímeros y productos químicos especiales. Los desarrollos en biocatálisis enzimática ya estaban permitiendo la producción de nuevos materiales con propiedades mejoradas en comparación con los productos existentes. Los bioprocesos permitieron la producción de productos químicos existentes a menor costo. Las industrias textil, energética, química y farmacéutica se estaban transformando ante los avances de la biotecnología. Dentro de esta dinámica más grande, el PLA era solo uno de los muchos materiales de “plataforma” disponibles para ser convertidos en una gama de productos derivados.

NatureWorks contribuyó a crear, y ser llevado adelante por, esta ola de innovación biotecnológica. Los factores convergieron para crear nuevos mercados a nivel mundial. Según la revista Fortune (julio de 2003), “Las ventas tan grandes [280 mil millones de dólares para 2012] desplazarían una cantidad notable de petróleo, lo liberarían para otros usos y ayudarían a mantener los precios bajos, aunque todavía nadie puede estimar por cuánto. También desplazaría la fuente de químicos industriales de países extranjeros a campos agrícolas más cercanos a los mercados donde se consumirán los productos finales. Eso reduciría los costos de transporte y posiblemente reduciría la dependencia del petróleo extranjero” Stuart F. Brown, “Bioplastic Fantastic Bugs That Eat Sugar and Poop Polymers Could Transform Industry and Cut Oil Use Too”, Fortune, 21 de julio de 2003, consultado el 8 de marzo de 2011, http://money.cnn.com/magazines/fortu...6098/index.htm.

Pat Gruber, director de tecnología de NatureWorks LLC, había conocido el potencial de innovación biotecnológica desde sus días de posgrado en bioquímica. El interés de Gruber por los temas ambientales tenía una larga historia, remontándose a la preparatoria, donde había disfrutado y demostrado aptitud para la biología y la química. Siempre le había gustado cruzar entre la perspectiva de sistemas de la biología y la orientación molecular de bloques de construcción de la química.

En el mismo año que los logros de NatureWorks habían sido reconocidos por el Green Chemistry Challenge Award por la innovación, la compañía puso en línea una planta con una capacidad de 300 millones de libras (140 mil toneladas métricas) que prometía convertir los avances de su equipo en un negocio viable y muy grande. En 2003 el negocio pasó a ganar el prestigioso premio Kirkpatrick Award for Chemical Engineering Achievement del Reino Unido por “traer al mercado una tecnología que permite abundantes recursos renovables anualmente para reemplazar el petróleo finito, para hacer bienes de consumo sin sacrificar rendimiento o precio.”

NatureWorks Pre-2005: La Joint Venture Cargill Dow (CD)

Cargill, la compañía privada más grande de Estados Unidos, también fue la procesadora agrícola más grande del país, con ingresos de 63 mil millones de dólares en 2004. La compañía sirvió a las industrias de procesamiento de alimentos, servicio de alimentos y alimentos minoristas. Los orígenes de NatureWorks se remontan a 1988, cuando Pat Gruber se incorporó a Cargill después de la escuela de posgrado. El patrocinio de la división de molienda de maíz de Cargill lanzó lo que entonces era un pequeño proyecto de investigación. Durante la década de 1990 Gruber y su equipo habían adquirido considerable experiencia en biomateriales y bioprocesamiento, pero Cargill buscó un socio polimérico que aportara conocimientos de procesamiento y aplicación de plásticos, así como conocimientos de mercado. Cargill procesó y vendió carnes de alto volumen, maíz y otros productos agrícolas a grandes clientes como Walmart y McDonald's, pero sabía poco sobre convertidores de resina, líneas de termomoldeo o aplicaciones de ciencia de polímeros, dominios tradicionales de la industria del plástico. Como lo resumió un empleado de Cargill a principios de la década de 1990: “Conocemos la comida, no conocemos los productos químicos”. Por el lado de los químicos, a principios de la década de 1990, los expertos en la industria química generalmente no creían que fuera posible crear materia prima de carbohidratos (almidones y azúcares de origen vegetal) que funcionaran igual y fueran competitivos en costos con los plásticos originados en el petróleo.

Biografía

Patrick Gruber, PhD

Vicepresidente y Director de Tecnología

Cargill Dow LLC

En el momento en que se escribió este caso, Patrick Gruber era vicepresidente y director de tecnología de Cargill Dow LLC, que cofundó en 1997. Una década antes, Gruber se había interesado en el uso de recursos renovables para desarrollar y producir productos químicos industriales. Los productos derivados de la biotecnología industrial, argumentó, podrían igualar o superar a los productos petroquímicos y reducir nuestra huella ambiental a escala global.

Titular de cuarenta y ocho patentes estadounidenses, Gruber fue altamente reconocido por su contribución tanto a la sostenibilidad como a los negocios, a la ciencia y al comercio. Su logro incluyó el Premio Presidencial del Desafío de Química Verde 2002, el Premio Discover 2001 a la Innovación Ambiental de la Fundación Christopher Columbus Fellowship, el Premio a la Innovación Lee W. Rivers 2003 de la Commercial Market Development Association, el Julius 2002 Premio Stieglitz otorgado por la ACS y la Universidad de Chicago, el Premio a Tecnología Emergente de 2003 de la Sociedad de Ingenieros Plásticos y el Premio Kirkpatrick de Ingeniería Química. También recibió el Premio Popular de Diseño e Ingeniería Mecánica, el Premio a la Tecnología del Año de la Semana de la Industria, el Premio al Innovador del Año de Finanzas y Comercio, el Premio al Departamento de Energía de Estados Unidos, el Premio a la Tecnología del Año, Frost y Sullivan's Technology of the Year Premio, y el Premio de Energía Industrial de la Conferencia de Tecnología Energética.

Además de una licenciatura en química y biología y un doctorado en química por la Universidad de Minnesota, obtuvo un MBA de la Carlson School of Management de la Universidad de Minnesota.

Gruber ocupó varios cargos en Cargill Inc. antes de cofundar Cargill Dow, incluyendo el director de tecnología del área de bioproductos (1995 a 1998) y director técnico de biociencias (1998 a 1999). Gruber encabezó el proyecto de bioplásticos renovables de la compañía en 1988, tiempo durante el cual él y su equipo desarrollaron el polímero de ácido láctico ahora conocido como fibras NatureWorks PLA e Ingeo. Fue esta invención la que condujo a la formación de Cargill Dow LLC.

En última instancia, Cargill encontró un socio interesado en Dow Chemical, un fabricante de plásticos y químicos de 40 mil millones de dólares Dow estuvo activo en materias primas a base de petróleo, plásticos, aditivos, auxiliares de procesamiento y solventes aplicados en múltiples industrias. En 2004, el compromiso de Dow con sus negocios de plásticos a base de petróleo se expresó en planes para colocar instalaciones de producción de materias primas de plástico a gran escala junto a pozos de petróleo en la Península Arábi Dow también tuvo importantes compromisos con el polipropileno (hecho a partir del gas natural liberado en la perforación petrolera) y el polietileno. Si bien Dow tenía una considerable experiencia en ciencia plástica, en su momento Dow no fabricaba tereftalato de polietileno (PET), lo más probable es que el material PLA reemplazara.

En 1995 la asociación de trabajo se convirtió oficialmente en una empresa conjunta, una empresa cincuenta y cincuenta entre las dos empresas matrices, Cargill y Dow. Aunque pequeña, la empresa fue monitoreada de cerca porque los costos se mostrarían en rojo en los presupuestos de las unidades dentro de ambas compañías. La inversión inicial de $100 millones llevó consigo la suposición de que Cargill, principalmente una empresa de comercio de productos básicos agrícolas, aportaría su experiencia en maíz y procesos biológicos, mientras que Dow aportó ciencia de polímeros, métodos de control de procesos y conocimiento de comercialización de la cadena de suministro de plástico de su negocios de polímeros plásticos básicos. Dow también tuvo un gran esfuerzo biotecnológico en su negocio de intermedios farmacéuticos que podría proporcionar conocimientos complementarios para la producción química. El acuerdo entre los dos gigantes de la industria parecía ideal. Además, la estructura de la industria del plástico, dominada por grandes empresas que generan plásticos de materias primas maduras de alto volumen y bajo margen a través de cadenas de suministro establecidas, prácticamente aseguró que los pequeños actores con capital limitado no durarían.

Los temas de comunicación de la junta directiva y la rotación de tres directores ejecutivos, así como cuatro VP de marketing, entre 1997 y 2004 habían reducido la efectividad de la empresa conjunta a lo largo de su corta vida. Algunos pensaron que las empresas matrices no se centraban en los detalles de los desafíos únicos del negocio. Otros creían que la empresa conjunta había cumplido su vida útil y era necesaria una nueva estructura de propiedad para avanzar.

El supuesto de muchos ajenos a la compañía era que el PLA sería adoptado rápidamente. Sin embargo, la complejidad de diferenciar los pellets de plástico a base de maíz que salieron de la planta de PLA de Nebraska, vender un volumen suficiente a compradores descendentes para aumentar la capacidad de la planta a más del 70 por ciento, y vender el plástico como parte de la estrategia de sustentabilidad del comprador resultó ser un desafío difícil.

Para 2005, cuando Cargill Dow se convirtió en NatureWorks, podría reclamar más de quince años de experiencia en tecnología y aplicaciones de biopolímeros. Sin embargo, algunos creían que Cargill todavía veía a Dow como la compañía de polímeros que proporcionaba la “tecnología”. La gestión bajo dos organizaciones matrices diferentes creó su propio conjunto de temas. Se tuvieron que guardar dos libros de contabilidad. Los calendarios fiscales y los sistemas de software de TI fueron diferentes. Dow requirió que sus métodos de proceso y software propietario fueran comprados e incorporados por la empresa conjunta. La planta estaba ubicada en la propiedad de Cargill, por lo que NatureWorks pagó a Cargill por los servicios de administración del sitio además de la materia prima de maíz, y el negocio aprovechó la infraestructura eléctrica y de vapor de Cargill.

Un miembro del equipo de alta dirección comentó en 2004 que hasta hace poco no había habido una discusión significativa entre Cargill y Dow sobre lo que cada una de las empresas matrices inversoras quería de su inversión. La falta de voluntad histórica de Cargill para discutir los OMG y su renuencia general a entablar un diálogo público con respecto a las preocupaciones ambientales, y la sustentabilidad en particular. Dow, por otro lado, entendió el creciente interés por la agenda de sustentabilidad y se vivió, aunque no necesariamente exitosa con, los grupos ambientales y la creciente actividad regulatoria.

Fabricación de plástico

La empresa Cargill Dow era un proyecto biotecnológico industrial en contraposición a la biotecnología molecular o génica que había evolucionado a partir del interés del director de negocios de molienda de maíz de Cargill en encontrar nuevas oportunidades de productos para los azúcares de maíz. Entre las preguntas clave cuando el dúo estaba considerando el proyecto en la década de los noventa fueron las siguientes:

• ¿Fue posible crear un producto plástico comparable al costo y rendimiento utilizando azúcar de maíz en lugar del petróleo como materia prima primaria?
• ¿Y había un negocio en bioplásticos?

La innovación de PLA tuvo el potencial de revolucionar las industrias de plásticos y agrícolas al ofrecer biopolímeros benignos de base biológica para sustituir a los plásticos convencionales a base de petróleo. En esos días, sin embargo, expertos de la industria del plástico le dijeron repetidamente a Pat Gruber y a su pequeño equipo que nunca encontraría un suministro biológico de bajo costo para la producción de ácido láctico. Se les informó que los polímeros de esa fuente nunca podrían funcionar en la variedad de aplicaciones que tenían en mente. Sin embargo, el equipo de científicos que Pat Gruber formó alrededor del proyecto PLA se mantuvo en su trabajo, creyendo que la tecnología podría desarrollarse y que los mercados favorecerían materiales ambientalmente preferibles y basados en recursos renovables. Utilizando la planta de molienda de maíz de Cargill y una planta piloto prototipo de ácido láctico de 34.000 toneladas por año construida en 1994, el pequeño y costoso proyecto avanzó decididamente.

El PLA no era nuevo. Wallace Corthers, el científico de DuPont que inventó el nylon, descubrió por primera vez el polímero de ácido láctico en la década de 1920 y la investigación de DuPont continuó hasta la década de 1930. Los azúcares vegetales se procesaron en polímeros en pequeños volúmenes en el laboratorio produciendo características muy similares a los polímeros a base de petróleo, los bloques de construcción tradicionales de los plásticos básicos. Sin embargo, los costos fueron demasiado altos en órdenes de magnitud y el rendimiento técnico del material no fue aceptable para aplicaciones de plásticos y fibras a gran escala. Mientras continuaban las investigaciones sobre PLA y polilactidas, la empresa conjunta DuPont-Conagra “Ecochem” a principios de la década de 1990 finalmente fracasó. Posteriormente, solo se produjeron pequeños volúmenes de plástico PLA para aplicaciones especializadas en las que se valoró la disolución segura del material (implantes y aplicaciones de liberación controlada de fármacos, por ejemplo). En la primera década del siglo XXI, las suturas médicas hechas de PLA fueron vendidas por DuPont por $1,000 por kilo. Las limitaciones de costos y tecnología habían prohibido la producción de PLA en grandes volúmenes o para usos alternativos.

El plástico convencional se fabrica craqueando petróleo a través de calentamiento y presión. Se extraen cadenas largas de hidrocarburos y se combinan con diversos aditivos para producir polímeros que pueden conformarse y moldearse. El material polimérico, llamado resina, viene en forma de pellets, polvo o gránulos y es vendido por el fabricante químico a un procesador. El procesador, también llamado convertidor, mezcla resinas y aditivos para producir las características de producto deseadas por el comprador. Por ejemplo, una parte del tablero de instrumentos de automóvil debe ser flexible. El procesador combina aditivos plastificantes para hacer que la resina sea más flexible y moldeable. Los plastificantes, a menudo suministrados por proveedores de productos químicos especializados, son los aditivos más utilizados. Otros aditivos incluyen retardantes de llama, colorantes, antioxidantes, ingredientes antifúngicos, modificadores de impacto (para aumentar la resistencia de los materiales al estrés), estabilizadores de calor o luz (para resistir los rayos ultravioleta) y lubricantes. Además de esos aditivos, algunos plásticos también incluyen rellenos como vidrio o materiales particulados. Las empresas de procesamiento de primer nivel suelen vender resinas con calidades específicas en forma de láminas laminadas o pellets. Convertidores adicionales a lo largo de la cadena de suministro fundieron las láminas o pellets de resina y los convirtieron mediante procesos como moldeo por inyección (para tinas de almacenamiento como recipientes de yogur o contenedores de desechos), moldeo por soplado (para botellas de plástico para bebidas) y extrusión (para películas). Enciclopedia de los Negocios, 2a ed., s.v. “SIC 2821: Materiales Plásticos y Resinas”, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.referenceforbusiness.com/industries/Chemicals-Allied/Plastic-Materials-Resins.html.

Figura\(\PageIndex{1}\): Cadena de Valor Simple para Transformación de Polímeros en Productos de Consumo Plásticos. Fuente: Creado por autor.

En contraste, el proceso de NatureWorks para la creación de una polilactida patentada, el comercio llamado NatureWorks PLA (para plásticos) e Ingeo (para fibras), se basó en la fermentación, destilación y polimerización de un azúcar vegetal simple, dextrosa de maíz. El proceso cosechó el carbono almacenado en azúcar vegetal y realizó un polímero PLA con características similares a las de los termoplásticos tradicionales. Los pasos de producción fueron los siguientes:

• El almidón se separó de los granos de maíz.
• Las enzimas convirtieron el almidón en dextrosa (un azúcar simple).
• El cultivo bacteriano fermentó la dextrosa en ácido láctico en una biorrefinería.
• Una segunda planta utilizó un proceso de fusión libre de solventes para fabricar polímeros de lactida.
• El polímero emergió de la planta en forma de pellets de resina.
• Los pellets tuvieron la flexibilidad de diseño para convertirlos en fibras, recubrimientos, películas, espumas y contenedores moldeados.

La secuencia de fabricación de NatureWorks redujo el consumo de combustibles fósiles entre un 30 y un 50 por ciento en comparación con las resinas plásticas convencionales a base de aceite. Residuos plásticos de PLA compostados de forma segura en aproximadamente cuarenta y cinco días si se mantienen húmedos y calientes (por encima de 140 grados Fahrenheit) o, una vez utilizados, podrían quemarse como papel, produciendo pocos subproductos. PLA ofreció un material de reemplazo de recursos renovables para PET y poliéster, ambos ampliamente utilizados en productos comunes como empaques y ropa.

El maíz de campo fue la fuente de azúcar fermentable más abundante y barata del mundo, y la variedad estándar utilizada por NatureWorks (abolladura amarilla número 2) se utilizó comúnmente para alimentar ganado ganado.Erwin T. H. Vink, Karl R. Rábago, David A. Glassner, y Patrick R. Gruber, “Applications of Life Cycle Assessment to Producción de polilactida (PLA) de NatureWorks ^TM,” Degradación y estabilidad de polímeros, 80 (2003): 403—19, consultado el 19 de abril de 2011, http://www.natureworksllc.com/the-ingeo-journey/eco-profile-and-lca/~/media/the_ingeo_journey/ecoprofile_lca/ecoprofile/ntr_completelca_ecoprofile _1102_pdf. El maíz fue enviado a un molino, donde fue molido y procesado para aislar las moléculas de azúcar (dextrosa). La dextrosa se adquirió de Cargill y se fermentó mediante un proceso similar al utilizado en la producción de cerveza y vino. Esa fermentación produjo ácido láctico. El ácido láctico fue procesado, purificado, fundido, enfriado y picado en pellets. Entonces estaba listo para la venta y para ser hecho por las empresas de procesamiento a lo largo de la cadena de suministro en tazas, platos, contenedores para llevar a casa, telas similares a poliéster o cubiertas para computadoras portátiles. Una vez que se utilizó el producto, podría ser compostado (lo que significa que se biodegradaría) o fundirse y reciclarse en productos de igual calidad.Erwin T. H. Vink, Karl R. Rábago, David A. Glassner, y Patrick R. Gruber, “Applications of Life Cycle Assessment to NatureWorks ^TM Polylactide (PLA) Producción,” Degradación y estabilidad de polímeros, 80 (2003), 403—19, consultado el 19 de abril de 2011, http://www.natureworksllc.com/the-ingeo-journey/eco-profile-and-lca/~/media/the_ingeo_journey/ecoprofile_lca/ecoprofile/ntr_completelca_ecoprofile _1102_pdf. Aunque NatureWorks tenía la capacidad técnica de combinar productos de PLA posconsumo con materia prima de maíz virgen para hacer nuevos productos, la recolección a gran escala requirió un sistema de logística inversa. Bader y Gruber esperaban que algún día existiera la capacidad, permitiéndoles cerrar el ciclo de su proceso industrial y practicar completamente renovables, “cuna-a-cuna” Robert A. Frosch y Nicholas E. Gallopoulos, “Strategies for Manufacturing”, Scientific American 261, núm. 3 (septiembre de 1989): 144— 52; véase también William McDonough y Stanley Braungart, Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things (Nueva York: North Point Press, 2002). manufactura, un nuevo modelo que luego gana crédito como sustituto del proceso industrial lineal, de cuna a tumba que tradicionalmente había caracterizado Economías industriales occidentales.

Un avance clave resultó en una drástica reducción de costos para fabricar el ácido láctico para la fabricación de polímeros de PLA. Un nuevo proceso de fermentación y destilación permitió una purificación más barata, un mejor control de la composición óptica y aumentos significativos del rendimiento sobre la práctica existente. En contraste, dos tercios de los insumos de material en el procesamiento de PLA convencional se perdieron en las corrientes residuales. El nuevo proceso patentado de la compañía permitió la producción económica de diferentes grados de PLA para múltiples mercados en un sistema de fabricación flexible dentro de una sola planta, al tiempo que se adhirió a prácticas ambientalmente racionales en todo momento.

Compradores

Por lo general, compradores como empresas de servicios de alimentos (Cisco, Guest Services), cadenas de restaurantes y supermercados que necesitan cientos de miles de vasos para beber contratarían con productores de vasos que tenían relaciones con convertidores de materiales que a su vez habían comprado resinas plásticas o fabricadas previamente láminas de plástico, espumas o recubrimientos. Algunas cadenas de suministro eran simples, con solo tres pasos, desde las resinas de materia prima de NatureWorks hasta el usuario final. Otras cadenas de suministro podrían ser mucho más largas y más complejas. Las relaciones de trabajo de larga data y preferenciales con los productores de resinas plásticas fueron estándar, así como los contratos multianuales y las líneas optimizadas para materiales convencionales. Pero los convertidores podrían ser persuadidos para abastecerse de manera diferente y cambiar moldes e incluso equipos de línea si los clientes lo exigían. Afortunadamente, el PLA podría caer en moldes y líneas de PET con solo cambios menores. Era más difícil colocar PLA en líneas de poliestireno, y optimizar para PLA podría significar cortar nuevas herramientas, nuevos diseños de moldes o incluso nuevas líneas, dependiendo de la aplicación. Por ejemplo, el espesor de PLA podría ser menor que el de las láminas de plástico convencionales que reemplazó, lo que requiere un remecanizado para obtener láminas más delgadas. La conversión a PLA podría significar un rendimiento adicional significativo o tiempos de línea más rápidos (ahorro de costos), pero también podría requerir gastos de tiempo y dinero. Eso podría arrojar ganancias financieras a los convertidores, pero pocos estaban interesados en hacer cambios cuando los márgenes de ganancia ya eran escasas.

El Mercado

NatureWorks trajo su nuevo producto al mercado a fines de la década de 1990 y principios de la década de 2000 en un momento de recesión económica, dinámica de mercado incierta y rápidamente intersectando problemas de salud, medio ambiente, seguridad nacional e independencia energética. Si bien la economía parecía asentarse para 2005, los suministros de petróleo y las preocupaciones de dependencia se ciernían grandes, con precios del petróleo superiores a los 65 dólares por barril. Los volátiles precios del petróleo y la inestabilidad política en los países productores de petróleo argumentaron que Estados Unidos y otras economías dependientes del petróleo disminuyeran su dependencia del petróleo. Sin embargo, los países europeos se movían más rápidamente que Estados Unidos.

Sin embargo, los plásticos eran un recordatorio visible de la gran dependencia de las sociedades de los materiales a base de petróleo. La industria alimentaria estadounidense y las tendencias demográficas estaban creando mercados de rápido crecimiento para alimentos preparados convenientes, y los envases de plástico transparente ayudaron a llamar la atención de los clientes en el comercio minorista. Los consumidores estaban cada vez más informados sobre los productos químicos en los productos y estaban cada vez más conscientes de que pocos habían sido probados para detectar impactos en la salud. Ciertos plásticos conocidos por lixiviar contaminantes incluso en condiciones normales de uso se enfrentaban al escrutinio del gobierno y de las organizaciones sin fines de lucro Los problemas de salud, en particular los relacionados con bebés, niños y mujeres embarazadas, habían puesto los plásticos bajo el microscopio en Estados Unidos, pero no cerca del foco microscópico que los plásticos habían recibido en la Unión Europea y Japón, donde las prohibiciones de materiales y los marcos regulatorios recibieron importantes apoyo ciudadano. El fuerte interés en la construcción ecológica en China y Taiwán junto con fuertes motivaciones gubernamentales e incentivos para reducir la dependencia del petróleo (cierto también para Europa) impulsó a los compradores del mercado internacional a encontrar materia prima alternativa para el plástico.

La volatilidad de los precios del petróleo entre 1995 y 2005 causó estragos en la industria del plástico. De 1998 a 2001, los precios del gas natural (que normalmente rastreaban los precios del petróleo) se duplicaron, luego se quintuplicaron y luego volvieron a los niveles de 1998 El año 2003 volvió a ser una montaña rusa de fluctuaciones impredecibles, lo que provocó que un funcionario de Huntsman Chemical Corp se lamentara, “El problema que enfrenta la industria de polímeros y petroquímicos en Estados Unidos no tiene precedentes. Roma está ardiendo”. Robert A. Frosch y Nicholas E. Gallopoulos, “Estrategias para la fabricación”, Scientific American 261, núm. 3 (septiembre de 1989): 144—52. A otros se les aseguró que los suministros de petróleo, entonces centrales para la producción de plásticos, serían asegurados de una forma u otra.

En contraste con los plásticos y telas a base de petróleo, el PLA, hecho de un recurso renovable, ofrecía rendimiento, precio, compatibilidad ambiental y alta visibilidad, y por lo tanto un valor significativo para ciertos compradores y consumidores para quienes esta configuración de las características del producto era importante. Pero había una brecha de información. La mayoría de los compradores tardíos de la cadena de suministro y los consumidores individuales tuvieron que recordar que los plásticos provenían del petróleo.

Competencia

Varias empresas en todo el mundo habían perfeccionado y comercializado materiales plásticos a base de maíz a pequeña escala. Japón fue uno de los primeros jugadores en la tecnología PLA. En la década de 1990, Shimadzu y MitsuTuatsu en Japón producían cantidades limitadas de PLA y exploraban aplicaciones de plásticos básicos. Su liderazgo reflejó las habilidades tecnológicas japonesas, una mayor preocupación pública y gubernamental por cuestiones ambientales y de salud relacionadas, y mayores preocupaciones de eliminación de desechos dado el limitado territorio y una población densa. Para 2004, las empresas japonesas estaban comprando NatureWorks PLA y transportando los pellets a subsidiarias chinas para investigación y producción. Japón ya había incinerado y compostado de manera segura PLA.

Las empresas más grandes estaban atacando materiales de base biológica, pero ninguno estaba tan avanzado o tan apuntado como NatureWorks. Por ejemplo, Toyota había entrado en una empresa conjunta con la casa comercial Mitsui & Co. Ltd., que produjo PLA a partir de batatas. Según se informa, Toyota utilizó resinas PLA en su auto híbrido Prius. Toyota anunció planes en 2004 para construir una planta piloto para producir bioplásticos hechos de materia vegetal. Se esperaba que una nueva instalación, que se construiría dentro de una planta de fabricación existente en Japón, generara mil toneladas de plásticos PLA anualmente. Las operaciones comenzaron en agosto de 2004. Los competidores y críticos llamaron a estas afirmaciones “greenwash”: se mostraron escépticos sobre la intención real de Toyota de convertirse en un productor de sus propias resinas plásticas, un paso de integración vertical atípico de la compañía automotriz. Pero la División Biogreen de Toyota recientemente había comprado una compañía de materias primas para biopolímeros.

DuPont tuvo un programa de investigación de siete años con la compañía biotecnológica Genencor usando su enzima para crear una fibra predominantemente a base de maíz llamada SoronaPeter Mapleston, “Automakers Work on Sustainable Platforms”, Modern Plastics 80, no. 3 (marzo de 2003): 45, consultado el 31 de enero de 2011, http://plasticstoday.com/articles/automakers-work-sustainable-platforms. a través de una empresa conjunta con Tate & Lyle. El polímero Sorona, que se esperaba reemplazaría al producto petroquímico más caro de la compañía, iba a emerger de una nueva planta de 100 millones de libras de capacidad en 2005. Sorona era sólo la mitad de su base biológica, sin embargo, seguía dependiendo del petróleo para la mitad de su materia prima. El objetivo de DuPont era tener el 25 por ciento de sus ingresos derivados de productos elaborados con materiales renovables para 2015. El nuevo producto de Eastman Chemical Company llamado “Eastar Bio GP & Ultra Copolyester” fue diseñado para biodegradarse a biomasa, agua y dióxido de carbono en un ambiente de compostaje comercial en 180 días.

Metabolix (Cambridge, Massachusetts) recibió 1.6 millones de dólares del Programa de Tecnología Avanzada del Departamento de Comercio para ayudar a financiar un proyecto para mejorar la eficiencia de un bioproceso para hacer plásticos biodegradables de polihidroxialcanoato (PHA) a partir de azúcares a base de maíz. Metabolix dijo que se trataba de bacterias de ingeniería para hacer que los costos de producción de PHA fueran competitivos con los plásticos de base petroquímica. Un reporte sobre Metabolix en 2002 declaró:

Los microbios genéticamente modificados que producen polímeros termoplásticos fermentando almidón de maíz o azúcar van a comenzar a mordisquear las resinas a base de hidrocarburos más rápidamente de lo que generalmente se espera. Esa es la opinión de James Barber, presidente de Metabolix Inc., cuya compañía opera una planta piloto para la fermentación de polihidroxialcanoato (PHA) en su sede en Cambridge, Massachusetts. Metabolix fue creado en 1992 para desarrollar la tecnología PHA. En 2001, la compañía adquirió tecnología Biopol a Monsanto. Biopol fue desarrollado originalmente por ICI en la década de 1980. Una reciente donación de 7.4 millones de dólares a Metabolix por parte del Departamento de Energía de Estados Unidos ayudará a desarrollar una nueva ruta hacia la bioproducción de PHA. En lugar de la fermentación, Metabolix investigará la elaboración de PHA a través de la fotosíntesis en las hojas o raíces de la planta de pasto. Se trata de un pasto nativo americano de rápido crecimiento que crece relativamente bien incluso en tierras de cultivo marginales. “El PHA directo cultivado en plantas podría permitirnos desafiar las resinas de volumen en envases de menor costo y otros mercados”, dice Barber. “Los biopolímeros de bajo costo pueden ser próximamente”, Plastics Technology, 1 de abril de 2002, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.thefreelibrary.com/Low-cost+biopolymers + mayo+ser+viendo+pronto.+%28su+negocios+en+Brief%29.-A084944193.

BASF de Alemania comenzó la colaboración de I+D con Metabolix en 2003 para investigar los materiales y las propiedades de procesamiento de PHA. Sin embargo, gran parte de esa actividad competitiva estaba destinada a forjar capacidades técnicas de “plataforma” para utilizar biomateriales y procesamiento para amplias variedades de aplicaciones farmacéuticas e industriales, estaba en sus etapas iniciales, y no necesariamente se veía como una amenaza para NatureWorks. A finales de 2004, el gigante agrícola Archer Daniels formó una empresa conjunta cincuenta y cincuenta con Metabolix para hacer alternativas a los plásticos petroquímicos.

En cuanto a su etapa y escala de tecnología, NatureWorks estaba solo entre las empresas de la industria emergente, situación que le provocó algunos desafíos adicionales. Los compradores prefirieron comparar el costo y el rendimiento de dos productos en lugar de tener que elegir el único producto disponible. Además, NatureWorks difícilmente podía presionar para obtener subsidios gubernamentales o regulaciones para su industria, ya que era el único representante de esa industria.

Sin embargo, los factores continuaron alineándose favorablemente. La naturaleza químicamente resistente de los polímeros plásticos a base de aceite fue su rasgo más deseable y problemático. Los polímeros plásticos pueden tardar cientos e incluso miles de años en descomponerse. Con el aumento constante de las tasas de consumo de plásticos (pronosticado que será de 2.58 mil millones de toneladas entre 2004 y 2015 “Global Plastic Companies Plan to Make Biodegradable Products”, Financial Express (Delhi), 4 de octubre de 2004, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.financialexpress.com/news/global-plastic-companies-plan-to-make -biodegradable-products/57219/0.) y la corta vida útil del producto (aproximadamente el 30 por ciento del plástico se utiliza en los empaques; este material se tira inmediatamente), las comunidades enfrentaron un importante problema de desechos sólidos. En 2004, el plástico representaba casi el 40 por ciento del flujo de residuos municipales por tonelaje. “Global Plastic Companies planean hacer productos biodegradables”, Financial Express (Delhi), 4 de octubre de 2004, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.financialexpress.com/news/global-plastic-companies-plan-to-make -biodegradable-products/57219/0. El problema de la eliminación había provocado que varios países crearan un requisito de reciclabilidad en los productos plásticos. En 1994, la Unión Europea aprobó la Ley de Recuperación y Reciclaje de Envases, que requería que los países miembros establecieran metas para la recuperación y reciclaje de desechos plásticos. Para 2005, los fabricantes tenían que recuperar los empaques. La Unión Europea también sentó un precedente con la Directiva sobre vehículos al final de su vida útil, que estableció una meta de 85 por ciento de reutilización y reciclaje (en peso de piezas de vehículos) para 2006. NatureWorks estableció su oficina en la UE en 1996.

Leyes similares se siguieron en 1997 en Japón. Uno afirmó que el fabricante era responsable del costo de la eliminación de los envases de plástico. Japón se sumó a sus regulaciones de desechos en 2001 al ordenar que todos los productos electrónicos deben contener entre 50 y 60 por ciento de materiales reciclables y que los fabricantes deben recuperar el dispositivo electrónico al final de su vida útil. Esto estimuló la designación japonesa GreenPLA (llamada así por plásticos verdes, no PLA). Este fue un estricto programa de etiquetado que identificó productos que cumplían con todas las regulaciones gubernamentales para la reciclabilidad. El primer producto en recibir la designación GreenPLA fueron las resinas NatureWorks PLA.

En 2003, Taiwán inició una eliminación gradual de espuma de poliestireno y bolsas de compras. Estas regulaciones utilizaron el enfoque de “quien contamina paga”, que responsabilizó a los fabricantes de la disposición y reutilización de sus productos. Los esfuerzos fueron diseñados para inspirar un movimiento hacia el desarrollo de productos “fácilmente reciclables”, y se completaron dos de las tres fases de implementación. La última fase multaría a las personas por usar materiales no biodegradables. Ya se denominara negocio sustentable, triple resultado final (desempeño económico, social y ambiental), 3E's (economía, equidad, ecología) o simplemente buenos negocios, los impulsores del cambio estaban creciendo.

Aditivos

Ninguna discusión sobre los plásticos puede dejar de lado el tema de los aditivos y las preocupaciones de salud relacionadas. Las empresas de especialidades químicas proporcionaron paquetes de aditivos que los convertidores incorporaron a las resinas fundidas para lograr el aspecto y rendimiento deseados por el cliente. Una característica física de las moléculas plásticas es que los aditivos no están unidos químicamente en los polímeros sino físicamente unidos (imagínese que la molécula aditiva “se sienta” dentro de una red de moléculas de plástico, en lugar de estar molecularmente “pegada” en su lugar). Eso significa que a medida que los plásticos sufren estrés bajo uso normal, como calor o luz, o presión en un vertedero, las moléculas de aditivo se liberan al ambiente. Estos aditivos “de libre alcance” estaban provocando que los científicos plantearan preguntas sobre los impactos en la salud. Se estaban acumulando datos alarmantes de fuentes como la Academia Nacional Estadounidense de Ciencias y los Centros para el Control de Enfermedades de Estados Unidos. Un Proyecto de Biomonitorización de Oakland de 2005 encontró evidencia de los siguientes químicos en la sangre de un niño de veinte meses en California: dicloro-difenil-tricloroetano (DDT), bifenilo policlorado (PCB), mercurio, cadmio, plastificantes y retardantes de llama (éteres de difenilo polibromados o PBDE); PBDE, conocido por provocar cambios de comportamiento en ratas a 300 partes por mil millones (ppb), registradas en 838 ppb en el niño.

Los plastificantes, como los ftalatos, fueron los aditivos más utilizados y habían sido etiquetados en estudios como potenciales carcinógenos y disruptores endocrinos. Varios retardantes de llama comunes causan regularmente trastornos del desarrollo en ratones de laboratorio. Posiblemente lo más sorprendente fueron los estudios que encontraron niveles significativos de ftalatos, PDBEs y otros aditivos plásticos en la leche materna. Estos hallazgos fueron confirmados para mujeres en varias economías industrialmente desarrolladas, incluyendo Reino Unido, Alemania y Estados Unidos.

Las tendencias científicas habían llevado a una serie de regulaciones que los productores de plástico y otras empresas activas en el mercado internacional no podían ignorar. En 1999, la UE prohibió el uso de ftalatos en juguetes infantiles y anillos de dentición y, en 2003, prohibió algunos ftalatos para su uso en productos de belleza. California tomó medidas para advertir a los consumidores del presunto riesgo de algunos ftalatos. La UE, California y Maine prohibieron la producción o venta de productos utilizando ciertos retardantes de llama PDBE.

Al intentar abordar el hecho de que la mayoría de los miles de aditivos químicos utilizados en los plásticos nunca han sido probados para detectar impactos en la salud, en 2005 la UE se encontraba en las fases finales de directivas legislativas que requerían el registro y pruebas de casi diez mil productos químicos de preocupación. Se esperaba que el acto, denominado Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH), se convirtiera en ley en 2006. Las importaciones a Europa tendrían que cumplir con los requisitos REACH en cuanto a toxicidad e impactos en la salud. Europa utilizó el principio de precaución en sus decisiones sobre el uso de productos químicos: no dispuesta a esperar hasta que datos científicos concluyentes demostraran la causalidad, los países miembros decidieron que los límites preventivos y el monitoreo de los productos químicos protegerían mejor la salud humana y ecológica.

Ventas en Europa

La innovación de NatureWorks había recibido más atención en el mercado internacional que en Estados Unidos. En 2004, IPER, un mercado de alimentos italiano, vendió “alimentos naturales en envases naturales” (hechos con PLA) y atribuyó un aumento del 4 por ciento en las ventas de delicatessen al empaque verde.Carol Radice, “Packaging Prowess”, Sede de Abarrotes, 2 de agosto de 2010, consultado el 10 de enero de 2011, www.Groceryheadquarters.com/articles/2010-08-02/Packaging Prowess. NatureWorks estableció una asociación estratégica con Amprica SpA en Castelbelforte, Italia, un importante fabricante europeo de envases termoformados para los mercados de panadería y alimentos de conveniencia. Amprica avanzaba con planes para reemplazar los plásticos que utilizaba, incluyendo PET, cloruro de polivinilo (PVC) y poliestireno con el polímero PLA. En respuesta a la eliminación nacional y la prohibición definitiva de bolsas de compras a base de petróleo y vajillas desechables, Wei-Mon Industry, con sede en Taiwán, firmó un acuerdo exclusivo con NatureWorks para promover y distribuir artículos de empaque hechos con PLA.World Business Council for Sustainable Development, “NatureWorks ^™ por Cargill Dow LLC: Capturando la atención y lealtad del consumidor”, consultado el 19 de abril de 2011, www.wbcsd.org/web/publications/case/marketing_natureworks _full_case_web.pdf. En otros mercados, el diseñador de ropa de alta gama Giorgio Armani lanzó trajes de vestir para hombre hechos completamente de fibra PLA; Sony vendió equipos de sonido PLA Discman y Walkman en Japón; y, debido a la creciente preocupación por los impactos en la salud de algunos aditivos ignífugos, NEC Corp. de Tokio había combinado PLA con una fibra natural llamado kenaf para hacer un bioplástico resistente a las llamas ecológica y biológicamente neutro. “NEC desarrolla bioplástico resistente a las llamas”, GreenBiz, 26 de enero de 2004, consultado el 27 de enero de 2011, http://www.greenbiz.com/news/2004/01/26/nec-develops-flame-resistant-bio-plastic.

Aunque el mercado estadounidense no había adoptado el PLA, había señales de que un mercado evolucionaría. En sus once tiendas de abarrotes “verdes”, Wild Oats Markets Inc., una cadena de supermercados en crecimiento con sede en Portland, Oregon, cambió al empaque de PLA en su barra de delicatessen y ensaladas. Las tiendas anunciaban el material a base de maíz y tenían contenedores especiales de recolección de reciclaje para las tinas de plástico, que parecían idénticas a los contenedores a base de petróleo. La avena silvestre recolectada utilizó contenedores de PLA y los envió a una instalación de compostaje. La cadena planeó expandir ese uso a nivel nacional a las setenta y siete tiendas Wild Oats, World Business Council for Sustainable Development, “NatureWorks ^™ by Cargill Dow LLC: Capturando la atención y lealtad del consumidor”, consultado el 19 de abril de 2011, www.wbcsd.org/web/publications/case/marketing_natureworks _full_case_web.pdf. recogiendo a su mayor rival, Whole Foods. Negocios más pequeños como Mudhouse, una cadena de cafeterías de cosecha propia en Charlottesville, Virginia, se habían cambiado a los envases transparentes de plástico PLA de NatureWorks para bebidas frías, procedentes de Plastics Place en Kalamazoo, Michigan, una compañía que declaró su misión de “hacer las cosas bien”.

El jefe de marketing de NatureWorks, Dennis McGrow, señaló que las empresas más experimentales y las firmas que intentaban atrapar competidores se movían más rápidamente para explorar las aplicaciones de PLA. Fue significativo que tanto los compradores más pequeños adoptantes tempranos como las grandes empresas estaban interesadas. Pronto, las empresas convencionales entraron en la mezcla. En 2004, Del Monte superó a su rival Dole en la feria de alimentos del sur de California con envases de frutas frescas PLA. También ese año, los supermercados Marsh en Indianápolis acordaron utilizar empaques de PLA en sus tiendas, lo que representa un nuevo canal minorista importante: el supermercado tradicional.Carol Radice, “Packaging Prowess”, Grocery Headquarters, 2 de agosto de 2010, consultado el 10 de enero de 2011, www.Groceryheadquarters.com/articles/2010-08-02/Packaging Prowess.

Fibra de Ropa de PLA

Las oportunidades para aplicaciones de fibra estaban creciendo. NatureWorks lanzó la marca Ingeo de PLA en enero de 2002, apuntando a mercados de fibra dominados entonces por fibras de PET, poliamida y polipropileno. Ingeo podría usarse para ropa, tapicería, alfombras y muebles no tejidos, así como relleno de fibra para edredones y para aplicaciones industriales. Para 2004, la compañía FIT había desarrollado una gama de fibras artificiales derivadas de polímeros PLA tras la firma de un acuerdo de licencia maestra entre el fabricante de fibras con sede en Tennesse y NatureWorks para producir y vender las fibras bajo la marca Ingeo en América del Norte y en mercados asiáticos selectos. El acuerdo incluyó licencias de tecnología, derechos de marca y suministro de materia prima para fabricar y vender Ingeo. La cadena de suministro estadounidense de fibra para prendas de vestir se había trasladado a Asia en la década de 1990, convirtiendo a India y China en los mercados de telas para observar.

En 2004, Faribault Woolen Mill Company vendió cobijas y mantas hechas con PLA 100 por ciento y una mezcla de PLA/lana. Biocorp North America Inc., con sede en Louisiana, fue una de las pocas empresas que producían cubiertos de PLA compostables y pudo ofrecer el nuevo producto a un precio competitivo con cuchillos, tenedores y cucharas desechables convencionales. Biocorp tuvo éxito vendiendo sus cubiertos a base de maíz a compradores importantes como Aramark y la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. En 2003, Ford presentó su SUV Modelo U, que contaba con una gama de características “verdes” como un motor de hidrógeno; asientos de espuma a base de soya; y llantas, techos y tapetes, todos hechos con el PLA de NatureWorks. Joann Muller, “Lean Green Machine”, Forbes, 3 de febrero de 2003, consultado el 31 de enero de 2011, http://www.forbes.com/global/2003/0203/023.html. Aunque el nuevo modelo era solo un “vehículo conceptual”, Ford afirmó que estaba usando el mismo enfoque de cuna a cuna para diseñar un vehículo listo para el mercado.

Organismos Genéticamente Modificados (OGM)

Un obstáculo importante para comercializar NatureWorks PLA en Estados Unidos fue que la materia prima de maíz incluía maíz genéticamente modificado (llamado GM o GMO). Que el PLA fue certificado para estar libre de cualquier material genético detectable por GeneSCAN Inc. y que la fuente de azúcar base (OGM o no) no tuvo impacto en el rendimiento del PLA no persuadió a los detractores. Además, el negocio no estaba en condiciones de controlar las fuentes de maíz que llegaban al molino y generalmente se entremezclaban OGM y no OGM.

Cuando el revolucionario producto NatureWorks PLA se lanzó inicialmente en 2002, la compañía de ropa para exteriores Patagonia aprovechó la oportunidad de usarlo. Después de aprobar la idoneidad de las fibras de PLA para sus productos y avanzar hacia una asociación considerable, Patagonia se dio cuenta de que la materia prima de maíz, como casi todo el maíz producido en Estados Unidos, había sido modificada genéticamente para ser más resistente a las plagas. Patagonia compartió las preocupaciones de muchas organizaciones no gubernamentales ambientales en todo el mundo de que los productos transgénicos no habían recibido pruebas suficientes para lograr un impacto ecológico y social completo. La incertidumbre que aún rodeaba a los productos OGM provocó que dichos grupos presionaran por una prohibición total de los OMG hasta que se realizaran investigaciones más sólidas. Patagonia abandonó la alianza NatureWorks y lanzó una campaña publicitaria contra el PLA. Los grupos ambientalistas también cuestionaron el uso de material alimenticio (el maíz) como materia prima cuando el hambre seguía siendo un problema aparentemente intratable a nivel internacional. Se espera que NatureWorks gaste alrededor de $2 mil millones en desarrollo comercial y desarrollo de tecnología de producción para permitir la conversión de otros materiales de base agrícola, como tallos de maíz y otros desechos de campo poscosecha, paja de trigo y pastos, en PLA.

Aunque NatureWorks hubiera preferido producir productos libres de OGM, era un desafío comprar cantidades separadas de maíz sin OGM a un precio comparable. En 2002 la compañía cuantificó la proporción de maíz OM/no OGM en su resina final y diseñó un sistema de compensaciones para apoyar la elección del cliente con respecto al abastecimiento sin OGM. En este sistema, cualquier cliente de PLA podría pagar $.10 más por libra de PLA. NatureWorks usaría este dinero para comprar una cantidad compensada equivalente de maíz no transgénico (por una libra de PLA) para la materia prima primaria de la planta de procesamiento. Aunque los compradores de resina (bajo la dirección de sus compradores) no podían garantizar que el producto fuera 100 por ciento sin OGM, podrían expresar su preferencia por el maíz no transgénico. Expertos de NatureWorks señalaron que dado que el ADN genéticamente modificado ya no estaba presente en el maíz después de haber sido fermentado, hidrolizado y destilado para elaborar PLA, este sistema era la única forma de trabajar proactivamente en este tema del cliente. No obstante, la empresa matriz Cargill tenía reservas sobre el programa. La directora de Asuntos Públicos y Comunicaciones, Ann Tucker, estaba trabajando en la reconfiguración del programa en una plataforma más dirigida y enfocada al cliente a principios de 2005. La sensibilidad a los temas y el uso de términos como genéticamente modificados no se limitó a Cargill. Dow había preferido que la compañía no dijera “a partir de recursos renovables”.

En 2005 la planta operaba a una capacidad inferior a la proyectada. Bader escuchaba el estribillo repetidamente: “Cuestas mucho dinero, haces que el sangrado se detenga” y “Tu producto no funciona porque no ofrece un sustituto 'drop-in' (de fácil adopción) para PET y poliestireno”. Fue difícil determinar y mantenerse enfocado en las prioridades. Había tanto por hacer simultáneamente. El equipo de alta dirección tuvo que preguntarse constantemente qué temas centrales deben abordarse primero y qué estrategia generaría volúmenes de ventas esenciales.

Mercadotecnia

Después de superar con éxito las barreras científicas y tecnológicas de producir PLA a gran escala, el equipo ahora enfrentaba el reto de crear y administrar un nuevo mercado, reto que no se había intentado desde hacía treinta años. Los fabricantes no entendían cómo reconfigurar su maquinaria para manejar este nuevo polímero, y muchos clientes necesitaban convencer de que los productos sustentables valían la pena la inversión. La planta piloto en Nebraska tenía la capacidad de producir solo 300,000 millones de libras de plástico al año, apenas una contribución a los tres mil millones de libras a base de petróleo que se producen en el mundo anualmente.

Dennis McGrew, director de marketing, se unió a NatureWorks en abril de 2004 después de veintiún años en Dow en el lado de los plásticos del negocio. McGrew estaba orientado a soluciones y trajo consigo una considerable experiencia trabajando en nuevos modelos de negocio para los mercados de materiales. El reto como lo describió fue “llevar el PLA de nicho a una amplia jugada de mercado”. NatureWorks tenía una solución para empresas que querían avanzar en la dirección de estrategias corporativas diseñadas de manera más sostenible. Para McGrow la compañía vendía pellets de resina, pero realmente lo que tenía que vender era responsabilidad ambiental. McGrow había realineado la comercialización a mercados globales donde las preocupaciones ambientales eran conceptos más familiares.

Anteriormente un tema marginal, para 2005 las prácticas comerciales sustentables habían entrado en la corriente principal. Si bien la definición de sustentabilidad dependía algo de la perspectiva de uno, estaba claro que las aseguradoras, los inversionistas, los bancos, los consumidores finales y los gobiernos de todo el mundo estaban poniendo cada vez más énfasis en la rendición de cuentas corporativas por el impacto de sus actividades en las comunidades, la salud y lo natural medio ambiente. Las grandes empresas estaban publicando informes sociales y ambientales en respuesta a la demanda de los inversionistas, y hubo un movimiento significativo hacia estándares internacionales uniformes de informes corporativos sobre lo que se llamó desempeño triple de resultados (económico, social y ambiental). El Índice de Sustentabilidad Dow Jones realizó un seguimiento de alto desempeño en prácticas de gestión En abril de 2005, JPMorgan, el tercer banco más grande de Estados Unidos, anunció una nueva política de lineamientos que restringen los préstamos y la suscripción cuando los proyectos dañan el medio ambiente, siguiendo las estrategias de las instituciones financieras europeas. Como la primera institución financiera estadounidense en incorporar la gestión del riesgo ambiental en el proceso de due diligence de sus divisiones de capital privado, la señal envió un mensaje mucho más allá de los mercados financieros. Una reputación negativa para una empresa en el futuro podría resultar en un capital más caro, mayores primas de seguros, crédito bancario más costoso, menor precio de acciones e incluso boicots al consumidor.

Estas tendencias más grandes podrían apoyar iniciativas de firmas como NatureWorks pero parecían remotas para Bader y su equipo directivo superior. Para pasar del nicho a la corriente principal con PLA, era esencial que NatureWorks creara un negocio rentable continuo. Esto significó pasar de decenas de millones de libras de PLA producidas a cientos de millones de libras.

LLAVE PARA TOMAR

• Hay formas de desacoplar el crecimiento económico de los combustibles fósiles a través de la innovación de materiales basados en principios de sustentabilidad.
• Los emprendedores manejan importantes barreras estratégicas y operativas que se complican aún más al trabajar con tecnología disruptiva que debe pasar del desarrollo a la comercialización.
• Las empresas dentro de las grandes empresas enfrentan su propio conjunto de desafíos debido a la escala de la organización matriz, los intereses creados y la cultura.
• La sustentabilidad, una nueva categoría de branding y marketing, enfrenta desafíos a lo largo de la cadena de suministro.

EJERCIOS

1. ¿Qué es este producto en sus mercados? ¿Es esta una buena oportunidad? ¿Cuál es el potencial de este producto? Sea específico sobre el volumen, los mercados y las aplicaciones.
2. ¿Qué dificultades particulares surgen al trabajar con productos innovadores como el PLA?
3. ¿Qué desplaza el PLA; qué complementa el PLA? ¿Cuáles son las implicaciones de ser un complemento o un desplazamiento?
4. ¿Cuáles son los principales desafíos de marketing y ventas (comercialización) para NatureWorks?
5. ¿Cuáles son los problemas de la cadena de suministro? ¿Cómo podrían resolverse?
6. ¿Cómo habrías manejado el proceso de comercialización de manera diferente?