La producción de colorantes textiles y alimentarios puede dejar una gran huella ecológica. Las nuevas empresas de biotecnología aceptan el desafío mediante la manipulación de bacterias, hongos y algas para producir colorantes naturales de manera sostenible.

Hace ocho años, el investigador Jim Ajioka de la Universidad de Cambridge estuvo en Nepal y ayudó a crear un biosensor para detectar arsénico en el agua potable. Le sorprendió lo mala que era la calidad del agua en la zona.

«En Katmandú, toda la industria textil arroja sus desechos directamente al agua y al río… casi no hay regulación». Ajioka me dijo. «El otro lugar al que fui fue Dhaka en Bangladesh… y de nuevo es exactamente el mismo problema».

Si bien muchos tintes solían provenir de fuentes naturales, el primer color sintético, un tono de púrpura llamado Mauveine, se fabricó en 1856 utilizando técnicas petroquímicas. Hoy en día, alrededor del 99 % de los tintes provienen de fuentes de petróleo y combustibles fósiles porque, por lo general, son más rápidos, fáciles y baratos de producir que los tintes naturales.

Ver el impacto de la industria de la moda en el agua en Nepal y Bangladesh inspiró a Ajioka y a su colega Orr Yarkoni a fundar Colorifix. Esta empresa de biotecnología con sede en el Reino Unido se centra en la creación de tintes textiles sostenibles mediante la modificación genética de microbios para producir una variedad de pigmentos naturales.

Alrededor 300 millones de personas trabajan en la industria de la moda, muchos como trabajadores de bajos salarios en países en desarrollo como Bangladesh y Nepal. Los tintes químicos utilizados en la industria suelen ser tóxicos. No solo provienen de fuentes no sostenibles, sino que muchos trabajadores también corren un mayor riesgo. Enfermedades de la piel y cáncer a través del contacto regular con estos tintes.

«Teñir y enjuagar telas con tintes químicos también requiere mucha agua: alrededor del 20% de la contaminación del agua del mundo proviene de la industria textil». dijo Renana Krebs. Se graduó en moda en 2011 y luego trabajó como diseñadora para empresas de moda de élite en el Reino Unido y Alemania. “Tenía un gran trabajo y me apasionaba mi trabajo, pero al mismo tiempo pude ver detrás de escena de la industria. Vi cómo trataban a los trabajadores”.

“Estaba en el Lejano Oriente y vi ríos con los colores de la próxima temporada. No puedes ver eso y simplemente no hacer nada. La gente pensó que estaba loco, pero renuncié a mi trabajo y obtuve una Maestría en Diseño Sostenible”.

Desde entonces, Krebs ha encontrado una nueva vocación como director ejecutivo de biotecnología. Junto con su padre, Oded Krebs, fundó Algaeing (antes Alga-Life) en 2016. La empresa, dividida entre Berlín e Israel, se centra en la producción de tintes y tejidos sostenibles a partir de algas.

Tintes de algas para textiles
Tintes textiles de algas

“Todas nuestras pinturas están hechas de algas. Algunas algas incluso pueden producir múltiples colores. Piensa en las hojas: en verano son verdes, en otoño se vuelven marrones o anaranjadas”. dice Krebs, quien enfatiza que no cosechan algas del océano o fuentes de aguas bravas. «Las algas crecen en un sistema de cultivo vertical de circuito cerrado sin desperdicio ni uso de tierras agrícolas, alimentado por energía solar”.

La empresa biotecnológica francesa Pili Bio también utiliza microbios para producir tintes textiles sostenibles. La empresa tuvo un comienzo poco convencional en un hangar de trenes abandonado convertido en laboratorio comunitario.

“Venimos de un ‘bio-hackerspace’ en lugar de un laboratorio académico tradicional. Un descubrimiento biológico no es el origen de la empresa, pero queríamos abordar un problema ambiental y poco a poco hemos acumulado los recursos y el talento para solucionarlo”. dice el jefe de la empresa, Jérémie Blache, quien también tiene experiencia comercial.

La empresa comenzó en 2015 como cuatro estudiantes con una idea y una prueba de concepto y hoy consta de un equipo de 26 personas. Blache dice que ese es el próximo desafío para la empresa «Financiación y construcción de la primera fábrica de producción de pinturas de base biológica».

Las bacterias, los hongos y las algas llevan miles de años produciendo pigmentos naturales. Pero nuestra capacidad de utilizar estos organismos a escala industrial solo ha sido posible en los últimos años gracias a las técnicas de biología sintética.

«Una de las cosas que la gente debería darse cuenta es que nada de esto es magia. Es solo una observación de la biología”. dice Ajioka. «Todos vieron eso. Cuando caminas por tu casa, ves moho, hongos o manchas rojas en los azulejos del baño porque los microorganismos viven allí, hacen pigmentos y los depositan en la superficie”.

pila biológica
Los tintes textiles de Pili Bio

Sin embargo, existen varios desafíos asociados con la introducción de un proceso de teñido nuevo y sostenible en una industria grande y establecida.

«Queríamos asegurarnos de que todo lo que hacemos tenga el menor impacto posible». dice Ajioka. «Diseñamos y construimos nuestros propios fermentadores para que sean adecuados para trabajar en un entorno de tintorería».

Explicó que aunque inicialmente se desalentó, ha permitido a la empresa seguir este camino para mantener la consistencia en sus procesos de teñido y reducir su huella de carbono. Sus fermentadores también son económicos en comparación con otros disponibles en el mercado. “Constituyen alrededor de una quinta parte del costo. Podemos socavar a la competencia. Ayuda con la estandarización porque podemos hacer las cosas de forma económica”.

Colorifix ayuda a las casas de tinte a realizar todo el proceso de teñido en un fermentador in situ. Otras empresas desarrollan pigmentos utilizando microbios, que luego suministran a los tintoreros para que los utilicen en lugar de los tintes tradicionales. Si bien en teoría es más fácil proporcionar solo el pigmento, es una alternativa menos sostenible, ya que aún requiere todos los demás productos químicos utilizados en el proceso de teñido.

Colores sostenibles en los alimentos

La producción de colorantes alimentarios sintéticos también puede generar contaminación ambiental. Pero los colorantes alimentarios naturales no están exentos de problemas. Algunos se basan en extractos de vegetales como la remolacha y la zanahoria, que pueden ocupar grandes cantidades de tierra cultivable.

«Creemos que hay una forma mejor y más eficiente de hacer esto a través de la fermentación». dijo Gerit Tolborg, director ejecutivo y cofundador de Chromalogics, una empresa de biotecnología danesa que busca resolver este problema.

“En lugar de usar estas materias primas de alta calidad que también podrían usarse para alimentar a las personas, existe un caso para trasladar la producción de colorantes alimentarios naturales al laboratorio. Solo usan azúcar como [a raw material] tiene una conversión muy eficiente e incluso puede usar los subproductos y volver a ponerlos en el campo para la fertilización”.

La ciencia detrás de Chromalogics se basa en el proyecto de doctorado de Tolborg, en el que pudo aislar un pigmento rojo de un hongo raro, Talaromyces atroroseus. «Pudimos aislar los pigmentos, luego nos enteramos de que hay pigmentos novedosos que nunca antes se habían descrito, [which] abrió nuestra oportunidad de patente”.

El colorante alimentario rojo tiene una gran demanda y representa el 50 % de todos los colorantes alimentarios, según Tolborg. Actualmente existe una brecha en el mercado ya que la mayoría de los fabricantes de alimentos y bebidas quieren evitar el uso de colorantes artificiales. Al mismo tiempo, no quieren usar carmín, actualmente el mejor colorante rojo natural para alimentos, ya que es hecho de escarabajos y por lo tanto no vegetariano.

Chromalogics se fundó en 2017 para desarrollar un colorante alimentario alternativo. Desde entonces, Tolborg y sus colegas han trabajado arduamente para probar la toxicidad y la estabilidad de su pigmento y abordar el problema de la ampliación industrial. Pero el mayor desafío será, sin duda, la aprobación tanto de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) como de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), reconoce Tolborg.

«Tenemos mucho en nuestras manos… Tenemos muchos datos que sugieren que no es tóxico, pero no lo sabremos hasta que las autoridades digan que sí se puede usar».

Otra empresa que utiliza la fermentación para fabricar colorantes alimentarios es la startup israelí Phytolon. La empresa también desarrolla levadura producir pigmentos de betalaínase encuentra naturalmente en la remolacha y otras verduras y flores moradas y rojas.

“Compañías como Starbucks dejaron de usar carmín, Campari dejó de usar carmín, pero todavía necesitan un color estable. Realmente no tienen eso porque el [alternatives] simplemente no lo suficientemente estable. Y esa es la brecha». dice Tolborg.

Un futuro de colores sostenibles

Con el creciente interés de los consumidores en lograr una economía circularLos grandes actores de las industrias de la moda y la alimentación están más interesados ​​que nunca en ser más sostenibles.

“Los objetivos extrafinancieros se implementan tímidamente en las empresas, lo que ayuda a alejarlas de proyectos enfocados al puro desempeño o reducción de costos”, dice Blach. “Pero en mi opinión, la mayor diferencia la marcan los ejecutivos que se atreven a usar productos sustentables, aunque aún no sean competitivos en precio. Crean ofertas como las nuestras”.

Debido a que muchas de estas empresas de biotecnología son relativamente nuevas, todavía hay algunos obstáculos que superar. Por ejemplo, algunos colores son más fáciles de fabricar que otros. Ajioka dice que él y sus colegas están buscando un tinte negro de alta calidad hecho de melanina, que se deriva de los hongos. “El negro es en realidad un color difícil de hacer porque generalmente es una mezcla de diferentes colores para cubrir ese [light] Espectro. En realidad, no hay mucha investigación sobre cómo funciona, solo podemos tratar de imitar los procesos que ocurren en los hongos, por ejemplo».

Otros desafíos están más en el lado comercial, como B. persuadir a los tintoreros tradicionales oa los fabricantes de alimentos para que se arriesguen con un nuevo proceso, además de mantener los costos asequibles para la industria.

Si bien las industrias de la moda y la alimentación recién comienzan a adoptar la verdadera sostenibilidad, Krebs cree que esto se volverá más importante con el tiempo.

“La sostenibilidad solía ser un ‘agradable tener’, hoy es un ‘imprescindible’. Creo que las empresas que no cambian no permanecerán en esta industria. Debemos mirar el panorama general de cómo sobrevivirá este mundo. Para un cambio verdaderamente sistemático, las soluciones deben ser económicas y demostrar que funcionan para las personas y el medio ambiente”.

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