Desarrollar una economía de gamba en gamba

Universidad de Tecnología de Hanoi, Viet Nam

En el sector de la acuicultura (rama de la agricultura centrada en la producción de pescado y marisco) de Viet Nam, la impureza del agua constituye un grave problema que disminuye el rendimiento en importantes producciones alimenticias, como es el caso de las gambas. En general no es fácil conseguir agentes purificadores, especialmente en muchas zonas rurales, y la mala calidad del agua afecta negativamente a la salud humana y animal. Para purificar el agua, generalmente se utiliza zeolita (una combinación de aluminio, silicio y oxígeno), por su eficacia en la purificación del agua y el suelo de muchas regiones de Viet Nam. Hasta hace poco, la zeolita se importaba de otros países, lo que la encarecía extraordinariamente, factor que ha impedido a muchos agricultores y empresas purificar adecuadamente el agua y suelo que utilizan. En Viet Nam no es fácil producir zeolita según métodos convencionales, al no disponerse de los materiales ni la infraestructura necesarios.

Investigación y desarrollo

La zeolita fue descrita por primera vez a mediados de 1700, cuando se descubrió su excelente capacidad de absorción. Tiene una estructura porosa que puede alojar muchos iones positivos y está hidratada por aluminosilicatos (minerales que contienen aluminio y silicio, los dos minerales más abundantes en la corteza terrestre) de metales alcalinos y alcalinotérreos, y se forma naturalmente en lugares como aquellos en los que rocas y cenizas volcánicas entran en contacto con aguas subterráneas alcalinas. Desde enero de 2011, se han identificado en todo el mundo 40 zeolitas naturales y sintetizado más de 150. Las zeolitas naturales y sintéticas se utilizan normalmente con fines comerciales, debido a sus elevados índices de absorción y propiedades de descontaminación, entre otros aspectos, que resultan singulares. El uso de zeolitas ha impulsado el desarrollo de muchas empresas y su uso abarca variadas aplicaciones, como el refinamiento del petróleo o el tratamiento de las aguas residuales.

Las propiedades de las zeolitas las convierten en un mineral extraordinariamente útil para incrementar la producción agrícola y animal, y han seguido siendo una herramienta fundamental en la agricultura en general. En la agricultura en tierra, la zeolita aumenta el rendimiento nutricional, ya que reduce el índice de sustancias contaminantes y el riesgo de enfermedades intestinales, controla la humedad y mantiene un bajo contenido de amoniaco en el estiércol de origen animal. En el caso de la acuicultura, la adición de zeolitas al agua aumenta la eficacia nutricional de los piensos, reduce la amenaza de enfermedades, purifica la circulación del agua de las piscifactorías (instalaciones acuícolas en las que los huevos se incuban en condiciones artificiales), proporciona aire rico en oxígeno para la piscicultura y el transporte de peces y reduce el contenido en nitrógeno de las aguas residuales de las piscifactorías.

Por su alta calidad, en muchas de estas aplicaciones se utilizan las zeolitas sintéticas, pero sintetizarlas resulta muy caro debido a la diversidad de elementos químicos necesarios en el proceso, los cuales, además, no son fáciles de encontrar. Por estos motivos, muchos países en desarrollo como Viet Nam carecen de acceso a las zeolitas, lo que afecta negativamente a sus industrias agrícolas. En busca de una solución más viable económicamente, en 1998 un equipo de investigadores de la Universidad de Tecnología de Hanoi (HUT), financiado por el Gobierno de Viet Nam y dirigido por el Dr. Hoang Trong Yem, del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Tecnologías Químicas de la HUT, puso en marcha un programa de I+D para producir zeolita en el país.

Uno de los factores impulsores de este proyecto fue la industria de la gamba en Viet Nam. La gamba es un alimento fundamental en el país que ha superado al arroz como alimento básico en muchas provincias costeras y centrales. No obstante, debido a lo caros que son, en muchas explotaciones de Viet Nam dedicadas a la acuicultura no se utilizan agentes químicos purificadores, como las zeolitas. Durante el cultivo de las gambas en las incubadoras, se generan y propagan muchos agentes tóxicos, lo que disminuye la calidad del agua y produce la muerte en masa de los crustáceos, y los que quedan vivos son de baja calidad y pueden plantear riesgos para la salud de los consumidores. Los investigadores señalaron que utilizar zeolita ayudaría considerablemente a resolver estos problemas, lo que fomentaría en consecuencia la producción de gambas y su calidad en el país.

El Dr. Yem y su equipo empezaron a investigar las posibles formas de elaborar zeolita utilizando minerales disponibles en el país. Finalmente decidieron utilizar caolín, un material blando y arcilloso, muy barato y que se encuentra abundantemente en todo Viet Nam. Al poder disponer fácilmente de millones de toneladas, el Dr. Yem y su equipo sabían que el caolín sería uno de los principales materiales candidatos para el proyecto. Su investigación se centró en tres tipos concretos de zeolita: A, P y X. Estos tres tipos presentan unas propiedades de absorción excepcionales y una considerable capacidad de intercambio de iones (el grado en que el agua puede absorber e intercambiar iones positivos), por lo que resultan especialmente adecuados en las aplicaciones de acuicultura.

El Departamento de I+D de la Universidad HUT centró asimismo sus trabajos en la creación de un prototipo de zeolita, a escala experimental, a fin de perfeccionar posteriormente el proceso de producción y poder sintetizar el material a escala industrial, de suerte que las zeolitas sintetizadas en el país podrían reemplazar completamente a las zeolitas importadas. Por último, las investigaciones se centraron en ampliar la aplicación de las zeolitas sintetizadas en el país a otras formas de explotación agropecuaria, como las explotaciones ganaderas, o también el procesado y refinamiento de petróleo. Tras un año de intensa dedicación a la I+D, en septiembre de 1999 el equipo inventó con éxito un método para transformar el caolín en zeolita.

Invención

La labor de investigación del equipo dio lugar a la invención no de uno, sino de 14 métodos diferentes para producir diferentes tipos de zeolitas derivadas del caolín que se encuentra de forma natural en Viet Nam. Si bien las bases de cada método son las mismas, varían ligeramente en función del tipo de zeolita que se desee obtener. La novedad del método en general estriba en la utilización de caolín natural extraído en Viet Nam. Por otra parte, todos los materiales de zeolita pueden utilizarse no solo para incrementar la producción y la calidad de las gambas, sino también en la cría de ganado sano.

La zeolita sintética se elabora mediante un lento proceso de cristalización de un gel de aluminio de silicio en presencia de patrones alcalinos y orgánicos. Una característica singular del método inventado es que el caolín aporta en un solo mineral los silicatos y las propiedades orgánicas necesarias, lo que acelera el proceso de cristalización al tiempo que mantiene un elevado nivel de calidad. Además, los tipos de zeolita obtenidos estaban especialmente adaptados al uso en piscifactorías y otras aplicaciones de acuicultura. Y, debido a la abundancia del caolín nacional y la simplicidad del equipo necesario para la fabricación de zeolita, el método de producción puede aplicarse fácilmente en muchas regiones de Viet Nam, independientemente de las características geográficas de cada zona. Todos estos factores hacen que el producto resulte sumamente asequible.

El método en general consta de diversas etapas importantes. En primer lugar, se determina y extrae el caolín natural que presenta las propiedades adecuadas. A continuación se analizan la estructura, los ingredientes y la calidad del caolín extraído. Posteriormente se seca, se muele y se calcifica (se endurece por deposición de carbonato cálcico o conversión en dicho compuesto, u otro compuesto insoluble del calcio), preparándolo así para su cristalización en zeolita. Una vez creados los cristales de zeolita, éstos se añaden a los productos para los que han sido creados (como puedan ser fertilizantes y piensos para las gambas, entre otros) y también al agua de las piscifactorías y al suelo de los campos agrícolas.

Los investigadores de la HUT desarrollaron asimismo el proceso necesario para añadir las zeolitas sintéticas a los diversos productos comerciales y entornos naturales a los que van destinadas. Puesto que su labor tenía en mira la industria de la gamba en particular, el proceso está orientado a la utilización de las nuevas zeolitas hechas de caolín para aplicaciones en acuicultura, si bien su utilización puede adaptarse a otros contextos agrícolas.

Gestión de la P.I.

En 2005, la HUT creó una división de P.I. dentro de la Oficina de Ciencia y Tecnología de la Universidad. Esta división tiene un mandato múltiple, a saber: establecer consultas con los investigadores, profesores y estudiantes y prestarles asistencia en la obtención de derechos de P.I.; supervisar y gestionar los activos de P.I.; fomentar las actividades de P.I.; formar a profesionales en el ámbito de la P.I.; facilitar a la HUT información sobre patentes y P.I. y cooperar a escala internacional con otras entidades de P.I.

Para asegurar el cumplimiento de tales objetivos, la División de P.I. aplica un proceso específico de obtención de derechos de P.I. En primer lugar, el inventor se pone en contacto con la División de P.I. y le presenta su invención, y a continuación ésta evalúa la tecnología en cuestión. Posteriormente, el inventor completa y presenta las solicitudes de protección por P.I. así como cualquier otro documento necesario conforme a las directrices de la División de P.I. Ésta revisa tales solicitudes y las presenta a la Oficina Nacional de Propiedad Intelectual de Viet Nam (NOIP), y a continuación abona todas las tasas de presentación en nombre de la HUT. La División de P.I. adoptará toda modificación o medida requeridas por la NOIP en coordinación con el inventor. Una vez obtenida la protección de P.I., por ejemplo en forma de patente, la División de P.I. se ocupa de conservar el certificado original y presenta una copia al inventor. Todos los derechos de P.I. obtenidos son propiedad de la HUT.

Patentes, modelos de utilidad y marcas

En el marco del procedimiento y directrices de gestión de la P.I. establecidos por la División de P.I., el Dr. Yem y su equipo de investigación presentaron solicitudes de patente en la NOIP sobre las tecnologías y procesos que habían inventado para la fabricación de materiales de zeolita a partir de caolín extraído en el país. En total, en 2006 la HUT presentó solicitudes de patente y de registro de modelo de utilidad con respecto a sus 14 métodos inventados para la elaboración de zeolita a escala nacional.

De las solicitudes presentadas, cuatro atañían a la síntesis de diferentes tipos de zeolitas y otra a la síntesis de nanozeolitas. Tres solicitudes atañían a un método para elaborar tres diferentes tipos de zeolita a partir de caolín extraído en Viet Nam, y otra, a la elaboración de un tipo de zeolita a partir de caolín común. Otras dos atañían al método para elaborar dos tipos de zeolita diferentes a partir de caolín que no ha sido sometido a la calcinación (descomposición, oxidación o pérdida de la humedad mediante calor), y dos más, a la elaboración de dos tipos de zeolita a partir de metacaolín extraído en el país (un tipo de caolín más fuerte). Por último, otra de las solicitudes atañía a la elaboración de un tipo de zeolita a partir de metacaolín vietnamita con unas propiedades científicas específicas que lo mantienen térmicamente estable.

Para asegurar el éxito en la comercialización de las nuevas zeolitas, la División de P.I. presentó cuatro solicitudes de registro de marca correspondientes a cuatro tipos diferentes de zeolita: “Bk-z4a”; “Bk-z23x”; “Bk-zsr” y “Bk-zcr”. Cada marca lleva el nombre de la zeolita en vietnamita y va acompañada del logotipo de la Universidad.

Licencias

La Universidad HUT mantiene diversos vínculos entre sus equipos de I+D y distintas empresas comerciales, y en cuanto las empresas conocieron las ventajas de la invención, la Universidad recibió varias peticiones de licencia. Por otra parte, la tecnología se mostró en diversas exhibiciones y ferias celebradas por todo el país, lo que atrajo aún más el interés de posibles licenciatarios. En octubre de 2006, la HUT firmó un importante acuerdo de licencia con una gran empresa vietnamita de transferencia de tecnología (aquí referida, por cuestiones de confidencialidad, como “la Empresa”), en virtud del cual se facilitaban los conocimientos técnicos necesarios para llevar adelante la comercialización de la invención.

Además de este importante acuerdo de licencia, la Universidad contrajo asimismo diversos acuerdos de licencia con empresas de fabricación de productos para la cría de ganado en la provincia septentrional de Bac Giang. Llevando la tecnología a otros sectores, la HUT firmó nuevos acuerdos de licencia en relación con el tratamiento del agua en las provincias septentrionales de Ha Tay y Vinh Phuc. Debido a la sólida red de alianzas que ha forjado la Universidad y a las actividades de divulgación llevadas a cabo para promocionar la tecnología, no ha dejado de aumentar el número de solicitudes de licencias que ha recibido de diversas empresas, instituciones de investigación y departamentos científicos y técnicos.

Comercialización

Tras la firma del acuerdo de licencia con “la Empresa” en 2006, se construyó una fábrica que puede producir zeolitas de los tipos X y P para su uso en aplicaciones de acuicultura con una capacidad de 3.000 toneladas por año. La fábrica se construyó en la zona económica de Dinh Vu, en la provincia de Hai Phong, al norte de Viet Nam. Todo el caolín y demás materiales naturales que se utilizan en esta fábrica se extraen de las provincias vecinas de Hai Dong y Phu Tho, y los investigadores de la Universidad HUT proporcionan a “la Empresa” conocimientos y asistencia técnica. Al margen de este destacado acontecimiento, en 2011 muchos otros licenciatarios dieron los pasos necesarios para comercializar la tecnología.

Resultados empresariales

Gracias a la exitosa comercialización de una planta de producción ubicada en la zona económica de Dinh Vu, en 2011, los resultados obtenidos se valoraron en 7.000 millones de dong, o aproximadamente 335.000 dólares EE.UU. anuales. Puesto que el promedio de la demanda de zeolita aumenta de manera constante cada año, su comercialización podría traer mayores ingresos y reducir además la dependencia del país en la importación, que le sale tan cara. El objetivo a corto plazo de la HUT, a comienzos de 2011, es obtener el 10% del mercado por la venta de zeolitas de alta calidad, lo que supondrá unos ingresos de 650.000 millones de dong (aproximadamente 31 millones de dólares EE.UU.). En este objetivo solo se están teniendo en cuenta aplicaciones en el sector de la acuicultura. Si se ampliara a otras aplicaciones, como la cría de ganado, que es otra de las actividades agropecuarias básicas del país, el valor de los ingresos ascendería a 2,4 billones de dong (aproximadamente 115 millones de dólares EE.UU.) por año.

Además de aumentar la producción de materiales relacionados con la acuicultura y de incrementar los resultados financieros, gracias a la tecnología de la HUT se han limpiado piscifactorías, lagos y ríos, lo cual ha aumentado la calidad del agua al servicio de las personas, los animales y el medio ambiente. Por esta razón, el sector agropecuario en general ha salido beneficiado, ya que al disponer de terrenos más puros, ha aumentado el volumen y la salud del ganado y otros animales y, con ello, la calidad de los productos resultantes.

Simplicidad, pureza e innovación

Depender de las costosas importaciones puede suponer una dura carga para una economía en auge como la del Viet Nam. Gracias al desarrollo de la tecnología única de la HUT, destinada a fabricar zeolita a partir de caolín, material fácilmente accesible y abundante en el país, y la estratégica aplicación del sistema de P.I. y de las licencias, el sector agrícola está en la antesala de un cambio radical hacia la autosuficiencia. Sin la carga de las costosas importaciones, la zeolita de fabricación nacional puede garantizar mejores cosechas, contribuyendo así al crecimiento de empresas y agricultores y potenciar de ese modo el crecimiento económico. En consecuencia, al facilitar el acceso a la zeolita se pueden purificar las piscifactorías y los campos de cultivo, así como el agua, y aumentar el bienestar económico y la salud de los habitantes de todo el país.