La fuente principal del látex natural es el árbol del caucho (Foto: Garik Asplund)
Contexto
En un gran número de economías emergentes, los investigadores, inventores y empresarios se enfrentan con muchos obstáculos para comercializar las innovaciones. Por factores como la experiencia limitada con el sector comercial, una capacidad tecnológica menos desarrollada y la prioridad que se da en general a la publicación académica y no a la propiedad intelectual (P.I.), en muchos casos resulta más fácil y menos arriesgado que las empresas compren la tecnología en otros países en lugar de desarrollarla a nivel local. Muchas de esas economías dependen también de los productos agrícolas y los escasos márgenes de beneficio se lo ponen difícil a los que viven del sector agrícola a la hora de arriesgarse con una tecnología desarrollada a nivel local que todavía está por probarse.
Aunque en varios países en desarrollo las fuerzas el mercado son las que han impulsado la innovación a nivel nacional, en muchos de ellos, las oficinas de transferencia de tecnología (OTT) han desempeñado una función esencial a ese respecto. Tailandia no ha sido una excepción y varios organismos y programas del país están fomentando el desarrollo y la difusión comercial de tecnologías a nivel local. Una de esas organizaciones es el Programa de Asistencia en Tecnología Industrial (ITAP), que es una división del Organismo Nacional de Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología (NSTDA). En 2006, y con asistencia del ITAP, los investigadores del NSTDA idearon un proceso para reciclar el caucho de los desechos de las fábricas de caucho, lo que puede suponer una mejora extraordinaria en ese sector de la economía de Tailandia.
Investigación y desarrollo
La industria agrícola representa más del 10% del PIB de Tailandia, por lo que forma parte integrante de la economía nacional. El caucho natural, en particular, es uno de los productos más importantes de Tailandia El caucho crudo y los productos derivados del mismo representan el 5 por ciento de las exportaciones de Tailandia y desde principios de 2011, el país ha pasado a ser líder mundial de la producción y exportación de caucho natural. Dada la importancia que tiene el caucho para la economía del país, Tailandia realiza grandes inversiones en actividades de investigación y desarrollo (I+D) en relación con todos los aspectos de la producción del caucho, desde el cultivo del árbol del caucho hasta el procesamiento final.
El caucho, que es una de los principales productos de exportación de Tailandia, se emplea para elaborar varios productos (Foto: Glenn Brown)
La demanda y el costo de caucho natural no han dejado de aumentar y hacia 2010 se duplicaron con respecto a 2005. Para procesar el caucho natural hay que emplear productos químicos sumamente tóxicos y volátiles como ácidos, amoníaco y formaldehído, que pueden dejar una huella nefasta en el medio ambiente y ser un riesgo para la seguridad de los empleados. De ahí que en el ámbito de la industria del caucho en Tailandia, la I+D se haya centrado en incrementar el rendimiento del caucho y en reducir o gestionar con mayor eficacia el uso de productos volátiles durante el procesamiento. El Programa de Investigación sobre el Caucho del NSTDA, que forma parte de la Unidad de Investigación de Polímeros (PRU) del Centro Nacional de Tecnología del Metal y Material (MTEC) se centra en esos y otros problemas que afectan a la industria del caucho en Tailandia.
El caucho natural es un polímero de hidrocarburo elástico que procede del látex, sustancia lechosa que viene a ser la savia en algunos árboles, el más común de ellos, el árbol del caucho. Para extraer el látex del árbol del caucho se debe efectuar una incisión angular en la corteza del tronco. Eso activa el flujo de látex, a modo de mecanismo de defensa, que se recoge en un recipiente adherido al árbol. El látex crudo coagula de forma natural cuando está en contacto con el aire, por lo que debe tratarse o procesarse de modo que se controle la coagulación y se maximicen las propiedades elásticas deseadas. Tras extraer el látex, se transforma en uno de los tres estados semi-acabados antes de distribuirse a los fabricantes de caucho: concentración líquida, hojas sólidas ahumadas y bloques sólidos. El látex concentrado es el que más se suele utilizar y es esencial para la producción de un gran número de productos de caucho y productos químicos.
Del látex que se extrae del árbol del caucho, entre el 25 y el 40 % es caucho sólido. Al mezclarlo con látex de otras fuentes, la concentración pasa a ser del 35%, ajustándose a las normas de la industria. Se procede después a centrifugar la mezcla para escurrir el agua y aumentar la concentración al 60% y después se añaden los productos químicos mencionados para controlar la coagulación y evitar la degradación bacteriana. El látex de caucho concentrado se vende a los fabricantes de productos de caucho para fabricar productos a base de moldes.
En cada una de esas fases de transformación se generan desechos, que contienen sólidos residuales de caucho que se pueden aprovechar. Dichos sólidos se dividen en tres categorías. En primer lugar, el “suero”, que viene a ser el agua extraída en el proceso de centrifugar. Esa agua sigue conteniendo aproximadamente entre el 3 y el 8% de sólidos. En segundo lugar, el “lodo”, que forma una capa dentro de la centrifugadora y otra maquinaria y se concentra al fondo de los tanques de látex. El lodo se extrae a intervalos regulares durante el procesamiento. Por último, el “agua de lavado”, que es el agua que se utilizar para lavar las centrifugadoras y otras máquinas. En el agua de lavado se disuelve una pequeña cantidad de sólidos de caucho.
El látex natural se extrae el árbol del caucho (Foto: Blake Lennon)
De las tres categorías, el “suero” contiene la mayor proporción de sólidos y es la más viable desde el punto de vista comercial. El MTEC cuenta con un programa de I+D a fin de desarrollar un nuevo procedimiento que permita recuperar sólidos del suero. No obstante, las primeras investigaciones apuntan a que será difícil comercializar dicho procedimiento. Teniendo eso presente, y a raíz de una solicitud oportuna que realizó un asociado de la industria que participaba en el proyecto, se dejó de dar prioridad a extraer sólidos de caucho del suero para centrarse en la extracción a partir del lodo, pues, aun cuando el rendimiento sería menor, sería mucho más fácil comercializarlo.
A mediados del año 2000 había principalmente 15 compañías en Tailandia que se dedicaban a la transformación y la venta de látex de caucho concentrado. A una de ellas le intrigó un artículo que se publicó en una revista técnica sobre la extracción de sólidos de caucho del suero de caucho. La compañía se fijó el objetivo de extraer los sólidos de caucho que permanecen en el agua desechada por lo que se puso en contacto con el ITAP en 2006 para ver si era posible concebir un procedimiento técnico.
El ITAP se puso en contacto con la PRU y supo que esta última ya había ideado un procedimiento para extraer sólidos de caucho a partir del suero en el laboratorio. En dicho procedimiento se añade ácido sulfúrico concentrado al suero de caucho, lo que implica la coagulación de los sólidos en grumos flotantes de caucho que pueden separarse de la superficie del líquido. El sólido de caucho extraído es, por lo general, de baja calidad y solo puede utilizarse para la producción de artículos como cintas elásticas. Pero con todo, hubo empresas locales que expresaron interés, y cinco de ellas estuvieron de acuerdo en recibir la visita de investigadores del MTEC con miras a concebir un programa piloto para ensayar el procedimiento a gran escala, es decir, a nivel de una fábrica.
A pesar de las iniciativas tomadas, la tecnología exigía la compra de equipo adicional de alto costo, por lo que nunca fue comercializada. Ahora bien, de esas actividades de investigación surgió una iniciativa todavía más atractiva. Durante la fase de concepción del programa piloto, una de las empresas participantes mantuvo conversaciones informales con investigadores del MTEC y mencionó los beneficios que aportaría la posibilidad de recuperar el caucho del lodo que se genera en las fisuras y los recovecos del equipo de procesamiento durante la producción de látex, o el que va a parar al fondo de las vasijas de látex líquido. Los investigadores solían dejar de lado el lodo porque contiene un porcentaje muy pequeño de caucho, el látex que contiene ya está solidificado (por lo que es menos valioso) y contiene una gran cantidad de sustancias inorgánicas que se añaden durante el procesamiento. Aunque el lodo puede utilizarse como fertilizante de bajo nivel, el alto contenido de caucho disminuye su eficacia. Debido a esos factores, los fabricantes de productos de caucho no suelen considerar que el lodo sean una fuente valiosa de caucho o un fertilizante viable, y por lo general pagan para que se extraiga.
Sin embargo, la empresa que entró con contacto con los investigadores del MTEC se dio cuenta de que había una posibilidad por explorar: si se podían separar los sólidos de caucho de la materia inorgánica podrían presentarse dos oportunidades económicas importantes. A partir de los mismos insumos podría incrementarse la producción de caucho y, en segundo lugar, la supresión de la materia orgánica permitiría producir un fertilizante de alto grado que podría venderse para contrarrestar el costo de los productos químicos utilizados en el procesamiento.
Atraídos por el potencial de dicho proceso, en las primeras actividades de I+D, los investigadores del MTEC se centraron en eliminar las sustancias químicas del caucho para purificarlo. No obstante, esa tarea resultó ser demasiado difícil por cuanto aunque el lodo consistía principalmente en caucho con un pequeño porcentaje de residuos químicos, no había ninguna manera fácil de eliminar de forma viable las sustancias químicas a los fines de poder utilizar el caucho. Además, con ese método se probó que es prácticamente imposible obtener un volumen significativo de fertilizante que pueda comercializarse.
Ante ese dilema, un investigador del RRP se preguntó si habría una forma de extraer el caucho de las sustancias químicas, en lugar de extraer las sustancias químicas del caucho. El RRP conocía muy bien las tecnologías de separación del caucho debido a las experiencias de otros muchos proyectos de investigación, entre otros, el ya mencionado procedimiento relacionado con el suero del caucho. Gracias a ese enfoque innovador, el RRP pudo encontrar una forma para extraer el caucho de los residuos químicos del lodo.
Invención
La invención consiste en sumergir el lodo en un medio líquido, como el agua, y añadirle ácido para disminuir el pH (medida de la acidez de una solución) a una gama comprendida entre el 0 y el 3,5%. El ácido provoca un agrupamiento del caucho sólido, que puede así extraerse fácilmente y separarse del medio líquido. El caucho se recupera, se lava y se seca y queda listo para la venta. El líquido restante se ajusta después a un nivel de pH de entre 6 y 14, lo que provoca que las sustancias inorgánicas se precipiten. Una de esas sustancias es el fosfato de magnesio de amonio, sumamente valioso como fertilizante así como para la fabricación de artículos de cerámica.
Para la invención se utiliza un medio líquido, como agua residual y ácido, para agrupar todo el caucho sólido (Foto: Gayle Leonard)
Tras inventar ese procedimiento inicial, los investigadores del RRP y el personal de la compañía se pusieron manos a la obra para perfeccionarlo y obtener resultados todavía mejores. Tras optimizar las formulas químicas necesarias para una recuperación máxima de caucho, el equipo de I+D se dio cuenta de que las sustancias químicas utilizadas en el proceso también se utilizan en otras etapas de la fabricación de caucho, y que muchas de ellas se descartan con el agua residual una vez utilizadas. La reutilización de ese desecho permitiría hacer más ahorros, con lo que el proceso sería todavía más eficaz.
En cuanto al medio líquido, en lugar de utilizar agua, el equipo de I+D llegó a la conclusión de que podía utilizarse la solución residual del proceso de centrifugación, el agua de lavado o el agua desechada de otras partes del procesamiento del caucho. Análogamente, y en lugar de añadir ácidos que hayan sido seleccionados para separar el caucho, puede utilizarse el exceso de solución ácida que se obtiene del procesamiento natural del caucho sin que ello entrañe costos adicionales. Esos flujos de residuos pueden utilizarse tantas veces como sea necesario para obtener el nivel deseado de recuperación de caucho.
Las mejoras que se realizaron en relación con la invención original generaron un valor comercial todavía mayor. Al utilizar agua residual en lugar de agua dulce y sustancias químicas residuales en lugar de nuevas sustancias químicas se aumenta la producción de caucho en la fábrica sin incrementar los costos. Los resultados indican que, al utilizar agua ya existente y desechos químicos, puede recuperarse aproximadamente el 15% del lodo a modo de sólidos de caucho comercializables. También puede elaborarse un fertilizante de alto grado, que puede venderse para contrarrestar todo costo en el que se incurra con un procesador de caucho al utilizar el nuevo proceso. Además, se reducen las impurezas del agua residual, lo que se traduce en ahorros en el tratamiento del agua residual. A ello viene a añadirse el hecho de crear un entorno de trabajo más seguro pues los empleados están en contacto con menos sustancias químicas volátiles.
Aun cuando muchos de esos factores y técnicas también pueden aplicarse a un procedimiento relativo al suero del caucho, existen diferencias sutiles pero importantes. Al aplicarse una tecnología similar al suero del caucho solo se recuperaría cerca del 5% del caucho sólido, mientras que a partir del lodo se recupera hasta el 15%. Además, al utilizar el procedimiento con el suero del caucho no se obtienen ninguno de los beneficios adicionales que conlleva la reutilización del agua residual y las sustancias químicas, y, dicho proceso exige equipo adicional, lo que reduce todavía más los beneficios económicos. Por consiguiente, el procedimiento que se aplica al lodo del caucho es un verdadero proceso innovador que conlleva un gran número de beneficios.
Gestión de la P.I.
El NSTDA se esfuerza por proteger todas las tecnologías que desarrolla mediante un uso estratégico del sistema de P.I. La obtención de derechos de P.I. con respecto a las investigaciones financiadas por el NSTDA es tarea del OTT, en particular, mediante el Grupo de Gestión de la P.I. y el Grupo de Políticas de P.I. Todas las solicitudes nacionales e internacionales de patente son redactadas por el Grupo de Gestión de la P.I., presentándose por media más de 150 solicitudes por año, lo que hace de ese grupo uno de los más experimentados en la gestión de P.I. de Tailandia. Dicho grupo se encarga también de todo derecho de P.I. adicional y otros medios de protección como pueden ser los secretos comerciales y los acuerdos de no divulgación. La redacción de políticas del NSTDA acerca de la creación, la protección y la explotación de la P.I. es responsabilidad del Grupo de Políticas de P.I., que también presta asesoramiento a las comisiones del Ministerio de Ciencias y Tecnología.
Patentes y secretos comerciales
Lodo resultante que contiene sólidos de caucho recuperados en el equipo de procesamiento (Foto: MTEC)
Dado el valor que reviste esa tecnología para la industria del caucho, el NSTDA redactó una solicitud de patente en relación con el proceso de extracción de sólidos residuales del caucho a partir del lodo residual. Las solicitudes no solo se presentaron en Tailandia, antes bien, en los demás países vecinos que son líderes en la producción de caucho, a saber, Malasia, Indonesia y la India. En 2009 se presentaron solicitudes nacionales e internacionales y todavía a principios de 2011 seguían siendo objeto de examen.
Aun cuando las patentes constituyen la principal herramienta mediante la cual el NSTDA protege sus innovaciones, a veces es necesaria una combinación de otros medios de protección, como los secretos comerciales. Ese fue el caso en lo que respecta a la tecnología de recuperación del caucho en el lodo, que planteó varios problemas de P.I. En primer lugar, por el hecho de que el proceso es sencillo y fácil de copiar. En segundo lugar, no hay forma de detectar si el caucho recuperado se ha obtenido mediante ese proceso o mediante otra fuente, por lo que es difícil hacer valer los derechos. Por último, habida cuenta de que uno de los principales beneficios de la tecnología reside en el hecho de utilizar las sustancias químicas existentes y los fluidos del proceso de fabricación, los competidores y clientes potenciales ya poseen una gran cantidad de conocimientos pertinentes en ese ámbito.
Teniendo eso en consideración, el Grupo de Gestión de la P.I. llegó a la conclusión de que era esencial proteger los conocimientos técnicos que entraña el proceso a modo de secretos comerciales. En la solicitud de patente se describían varios componentes ácidos. No obstante, no se explicaba la cantidad exacta de cada componente que es necesaria a los fines de un funcionamiento óptimo. Esa información está protegida por el NSTDA como secreto comercial. Además, habida cuenta de que uno de los beneficios importantes de la tecnología es el hecho de ahorrar costos al utilizar fluidos de residuos existentes, la fórmula debe ajustarse a los requisitos de cada fábrica. Eso confirma que los conocimientos técnicos de los investigadores del NSTDA son fundamentales para la comercialización de la tecnología, por lo que están protegidos como secretos comerciales.
Transferencia de tecnología
En 2005, el NSTDA creó el Centro de Gestión Tecnológica (TMC) con la finalidad de administrar los vínculos entre las actividades científicas de I+D y las actividades comerciales y de acelerar el desarrollo tecnológico en el sector privado de Tailandia y en el extranjero. Con la creación del TMC se creó también una Oficina de Licencias Tecnológicas (OLT), que es el principal medio por el que el NSTDA transfiere tecnologías. La OLT está integrada por aproximadamente 30 empleados con diversos conocimientos especializados en P.I. y comercialización de tecnologías en una amplia gama de sectores, y está integrada por tres grupos: el Grupo de Gestión de la P.I. (IPM), el Grupo de Comercialización de la P.I. (IPB) y el Grupo de Políticas de P.I. (IPP). Mediante esos tres grupos, la OLT se encarga de todas las cuestiones relacionadas con la P.I. (como las solicitudes de patente), determina qué tecnologías del NSTDA presentan potencial comercial, busca asociados cualificados para la concesión de licencias y desarrolla y gestiona políticas para la creación, la protección y la explotación de la P.I.
La participación en los beneficios es un aspecto importante para el NSTDA y de ahí que los investigadores de las organizaciones del NSTDA que participan en la introducción de nuevas tecnologías en el mercado reciban el 70% de todos los ingresos hasta un importe máximo de 1 millón de baht tailandeses (alrededor de 30.000 dólares EE.UU.). Una vez se alcanza ese importe máximo, los investigadores reciben el 30% de todo ingreso adicional. En los casos en los que las investigaciones han sido financiadas por el NSTDA pero las actividades de I+D han sido realizadas por otra organización, el NSTDA recibe el 21% mientras que la organización de los investigadores recibe el 64%.
Independientemente de donde tengan lugar las actividades de I+D, para contrarrestar los costos de funcionamiento, la OLT recibe el 15% del total de ingresos, que se calcula tanto en relación con los pagos por adelantado como por los pagos en concepto de regalías. Eso crea oportunidades que van más allá de las actividades de las OLT de garantizar y comercializar las investigaciones del NSTDA. A largo plazo, permite que la OLT preste servicios comerciales a toda organización o empresa externa a cambio del pago de tasas. A medida que va consolidando sus capacidades, la OLT prevé que podrá crear carteras de tecnología y estrategias de comercialización con respecto a las actividades de I+D que realicen los centros de investigación a nivel nacional e internacional.
Concesión de licencias y comercialización
Ejemplos de caucho semiacabado en hojas ahumadas y bloques de caucho (Foto: MTEC)
Partiendo de las políticas de transferencia de tecnología y de gestión de la P.I., la OLT llegó a la conclusión de que concesión de licencias era la mejor forma de comercializar la tecnología. De la gestión de los contratos de licencia se ocupa el Grupo de Comercialización de la P.I. (IPB) que trabaja dentro de la OLT. El primer contrato de licencia se firmó con la empresa que tuvo la idea de recuperar el caucho a partir del lodo y no a partir del suero. Dada su participación desde el primer momento, se impuso a la empresa una tasa inicial menor en concepto de licencia. Habida cuenta de la dificultad que supone supervisar el uso y la venta de productos resultantes de esa tecnología, no se exigió a la empresa que pagara regalía alguna. Además, en una de las disposiciones del contrato de licencia se estipulaba que la OLT solo concedería la tecnología en licencia a un máximo de cinco productores de caucho durante los primeros tres años.
Ya a principios de 2011, la tecnología había sido comercializada mediante contratos de licencia con cuatro empresas (con exención de regalías) y la OLT ha iniciado negociaciones con una quinta empresa. Dada la naturaleza competitiva de la industria mundial del caucho, la OLT solo ha firmado contratos de licencia con empresas tailandesas. Una vez expiren dichos contratos, la OLT revisará su estrategia para determinar si dicha tecnología también puede comercializarse en los países vecinos que producen caucho, como la India, Indonesia y Malasia.
Resultados comerciales
Por la naturaleza de la tecnología, es difícil evaluar concretamente su éxito comercial. Aun cuando no existe un medio claro de determinar cuánto caucho más se vendió a raíz del uso de la tecnología, ya a principios de 2011, y a través de contratos de licencia se comercializaba con cuatro de los mayores productores de caucho de Tailandia que poseen más del 50% del mercado. Está claro que la tecnología también ha mejorado la salud financiera de los licenciatarios, que han podido aumentar su producción sin tener que adquirir equipo adicional ni incurrir en otros gastos. Esa tecnología ha dado un importante impulso a la industria tailandesa del caucho, y la comercialización de dicha tecnología en el extranjero reforzará la presencia internacional del NSTDA y generará ingresos mediante la concesión de licencias, que a su vez podrán utilizarse para idear nuevas invenciones.
Generar ingresos a partir del lodo
En países como Tailandia, el paso del laboratorio a la comercialización puede llevar un tiempo considerable. Sin embargo, al hacer uso de múltiples recursos como políticas sólidas de P.I., la transferencia de tecnología y los secretos comerciales, el NSTDA pudo facilitar el paso de la tecnología de recuperación del caucho a partir del lodo, desde la fase de laboratorio hasta su introducción en el mercado. La comercialización de la tecnología ha permitido que las empresas transformen desechos en beneficios y a la vez proteger el medio ambiente y ofrecer condiciones de trabajo más seguras.
