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«NUEVOS NEGOCIOS BASADOS EN BIOTECNOLOGÍA
ALGAL: OPORTUNIDADES Y DESAFIOS».
CONGRESO LATINOAMERICANO DE BIOTECNOLOGIA ALGAL
Cristian Agurto Muñoz & José Antonio Carrasco Villa
[email protected]
[email protected]
Viña del Mar- Chile, 26 de Octubre de 2015
ESCENARIO
 Chile cuenta con una gran biodiversidad de micro y
macroalgas.
 Estas algas contienen una riqueza química de alto valor.
 Este potencial químico esta aun no completamente
descubierto, ni estudiado, ni mucho menos validado
para la industria.
 La diversidad y cantidad de recursos algales representan
un potencial y oportunidad de investigación.
 No obstante;¿Cómo es el entorno de la industria de algas en
chile?
 MICROALGAS:
 Se cultivan dos especies a escala industrial para consumo
humano.
 Se cultivan otras pocas especies para la acuicultura como
fuente de alimento para peces y moluscos.
 Algunas especies estan bajo pilotaje para la producción de
biocombustibles.
Pigmentos Naturales S.A.
Cultivo
Cosecha
Secado
Control de calidad
Venta de biomasa
Extracción
Alimentos, Nutraceuticos, Fármacos, Cosméticos
 En las actividades de cultivo, cosecha y
posterior
secado/procesamiento,
el
mayor valor económico es capturado por
los actores capaces de procesar biomasa
en grandes contenidos del metabolito de
interés
comercial,
principalmente
astaxantina y DHA.
 Las oportunidades para innovar, surgen
principalmente en los productores de
biomasa microalgal
 El entorno de la industria de macroalgas indica:
 Industria de alto crecimiento en Chile y en el mundo.
 Los retornos de Chile por concepto de exportaciones de algas
y sus derivados asciende a US$ 300 millones.
 Alta dependencia de la recolección, por sobre el cultivo (al
revés de la tendencia mundial).
 Esto genera oportunidades: masificar tecnologías de cultivo en
el mediano y largo plazo, orientar la producción actual hacia
mercados de nicho y alto valor, para no sobreexplotar el
recurso, mientras se produce la transición.
 El sector público impacta fuertemente el desarrollo de la
industria, a través de incentivos normativos y económicos “Ley
de repoblamiento y cultivo de algas” , y mediante la inversión
en infraestructura.
Recolección /cultivo
Proceso extraccion
Limpieza / Secado
Hidrocoloides
Biomasa seca
6 % exportaciones
Significativo valor agregado
91 % exportaciones
Mínimo valor
Alimentos, Fármacos, Cosméticos
 En las actividades de cultivo, recolección
y posterior secado/procesamiento, el
mayor valor económico es capturado por
los actores capaces de procesar biomasa
en
grandes
volúmenes,
para
la
generación
de
subproductos,
principalmente hidrocoloides.
 Las oportunidades para innovar, surgen
principalmente en los proveedores de
tecnología, y en menor medida, en el
propio aprendizaje que generan los
actores en la producción. Tomando en
cuenta las características de la industria
chilena, las barreras de entrada que
enfrentan
los
desarrolladores
de
tecnología que quisieran ingresar a este
mercado, son altas.
MACROALGAS
Recolección /cultivo
Proceso extraccion
Limpieza / Secado
Hidrocoloides
Biomasa seca
6 % exportaciones
Significativo valor agregado
91 % exportaciones
Mínimo valor
Alimentos, Fármacos, Cosméticos
 Por el contrario, en las actividades de
desarrollo de alimentos, cosméticos y
fármacos, hay un mayor número de
actores, que atienen a mercados
altamente dinámicos y competitivos.
Estos demandan los subproductos de la
industria, para diversas aplicaciones, las
que pueden alcanzar un alto potencial de
retorno económico.
 En esta parte de la cadena el foco está
en
la
capacidad
de
desarrollar
ingredientes y principios activos (otros)
con la capacidad de satisfacer las
necesidades específicas de nichos de alto
valor.
 ¿Constituyen estas algas una oportunidad
de desarrollo de nuevos bioproductos y
negocios?
Si, pero existen barreras que sobrepasar
Mucha Investigación
Bajo Desarrollo
tecnológico
IPCC INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE
Desarrollos no
escalables
Pocas patentes
solicitadas
Desarrollos no replicables
Desarrollos no validados
Baja innovación
Pocas patentes adjudicadas
Pocos licenciamientos
Baja inversión
Poco capital de
riesgo
¿Qué se ha hecho para valorizar y diversificar
el potencial de las algas?
HIGH-VALUED MARINE RESOURCES
RESEARCH + DEVELOPMENT + INNOVATION
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Grupo Interdisciplinario en Biotecnología Marina
Barrio Universitario s/n, Edificio Centro de Biotecnología, Universidad de Concepción
Casilla 160-C Correo 3, Concepción-Chile
Fono: +56 412204391 / 412207264
Email: [email protected]
www.gibmar.com – www.biotecnologiamarina.cl
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ALGAE
CULTURE
AND
SCALING-UP
ALGAE
COMPOUND
EXTRACTION
S
NEW ALGAE
PRODUCTS
LÍNEAS I+ D + i
B I O M AT E R I A L E S
BIOENERGÍA
NUTRACÉUTICOS
FA R MA C É U T I C O S
COSMECÉUTICOS
ALIMENTOS FUNCIONALES
Desarrollo de productos
BIORREMEDIACIÓN
Modelación
D i v u l g a c i ó n y Va l o r a c i ó n
T r a n s f e r e n c i a Te c n o l ó g i c a
T E C . C U LT I V O Y C O S E C H A
D e s a r r o l l o y Va l i d a c i ó n P r o d u c t o s
Caracterización Química
Extracción y Purificación
Cultivos Hidrobiológicos
Formulación y Gestión Proyectos
EQUIPOS DE TRABAJO
AMBIENTES ACUÁTICOS
 ¿Cómo transferiremos al sector productivo?
 ¿Hasta qué punto se ha avanzado en la
escala de madurez tecnológica (TRL o
MRS)?
MADUREZ TECNOLÓGICA
Innovation: Technology Readiness Levels (NASA)
COMMERCIAL
EXPLOITATION
(Innovation Accelerator)
TRL 9
System Test, Launch and Operation
System/Sub-System Development
TECHNOLOGY
DEVELOPMENT
(GIBMAR-CBUDEC)
TRL 7
TRL 6
Technology Demonstration
TRL 5
Technology Development
Research to Prove Feasibility
RESEARCH
(GIBMAR-CBUDEC)
TRL 8
Basic Technology Research
TRL 4
TRL 3
TRL 2
TRL 1
PROYECTOS I+D+I
• 1.- GRABE.
• 2.- CONICYT–FONDEF D10I-1158. Desarrollo de materiales termoplásticos biodegradables a partir de
biomasa macroalgal.
• 3.- CONICYT–FONDEF D11I-1226. Desarrollo de papeles bioactivos en base a mezclas de pulpa de algas
y fibras secundarias.
• 4.- CORFO INNOVA CHILE 13IDL2-18275. Desarrollo de mallas espumadas tipo sleevits antimicóticas y
biodegradables (SAB) para la protección de manzanas y peras de exportación.
• 5.- CORFO INNOVA CHILE 13IDL2-23425. AlgaeFilter: AlgaeFilter Biofiltro de algas inmovilizadas en
matriz polimérica para el tratamiento de agua con alto contenido de metales pesados.
• 6.- CORFO INNOVA CHILE 12IDL2-16163.Desarrollo de cultivos heterotroficos de microalgas para la
obtención de biomasa rica en astaxantina y ácidos grasos omega-3 como materia prima para consumo
humano.
• 7.- CORFO INNOVA CHILE 13IDL1-25334. Bebidas con antioxidantes de algas rojas.
• 8.- 15VEIID-45697 Productos biodegradables fabricados a partir de biomasa macroalgal, su aplicación y
validación técnico-económica para el sector agrícola.
• 9.- ID15I10014. PolyAstax: Poliploidización artificial como herramienta biotecnológica para incrementar
el rendimiento de astaxantina de la microalga Haematococcus pluvialis.
D10I-1158
BIOMATERIALES
D11I-1226
13IDL2-18275
BIORREMEDIACION
13IDL2-23425
12IDL2-16163
NUTRA-ALIM. FUNC.
13IDL1-25334
ING. GEN. ALGAL
ID15I10014.
BIOENERGIA-ELECT
GRABE
Fuente: Paul Harney, 2014
15VEIID-45697
 Investigación pura,
de conceptos
desarrollo
y pruebas
MAIN GOAL
VALIDATE AND DEVELOP BIOELECTRICITY PRODUCTION AND STORAGE SYSTEMS FROM ALGAE
BIOMASS
PROJECT CONCEPTUAL MODEL
EN BIOENERGIA CAMBIAMOS
LOS BIOCOMBUSTIBLES
ALGALES POR LA
BIOELECTRICIDAD ALGAL
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 Procesos validados en
laboratorio
planta piloto en
Heteroastax y Heteromega: Development of Microalgae
Heterotrophic Culture for the Production of Astaxanthinrich Biomass and Omega-3 Fatty Acids as Raw Materials
for Human Consumption.
CORFO INNOVA CHILE R+D
PROGRAM
Project 12IDL2-16163
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HETEROASTAX
HETEROMEGA
ASTAXANTINA Y PRODUCTO HETEROASTAX
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OMEGA-3 Y PRODUCTO HETEROMEGA
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Biomasas obtenidas
Algaefilter – Immobilized Algae Biofilter in Polymeric
Matrix for the Treatment of Water with High Heavy Metal
Contents
CORFO INNOVA CHILE R+D
PROGRAM
Project 13IDL2-23425
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 Procesos validados a condiciones de uso real
a nivel industrial
Development of Biodegradable Thermoplastic
Materials from Macroalgal Biomass.
CONICYT – FONDEF R+D
PROGRAM
Project D10I - 1158
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Development of biodegradable thermoplastics and extruded products from polysaccharides
found in Chilean seaweeds, including functional compounds with high bioactive (antimicrobial)
properties.
Seaweeds
Biodegradable and Functional
Thermoplastics
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47
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49
50
¿Qué rol juega la biotecnología algal?
 Para abordar estas oportunidades, la biotecnología algal
podría adoptar algunas de las siguientes prácticas:
 A partir de lo que ya se sabe: Pasar de las tecnologías de
medios de cultivo hacia la modificación/selección de
organismos que permita generar alto valor, con bajos
volúmenes, pero especialmente con altos rendimientos, para
que esto logre generar interés de empresas e inversionistas.
 La clave estaría en “saltar” los procesos de transformación y
escalamiento que dependan de terceros. Esto es
potencialmente caro y/o intensivo en I+D, pero de alto
potencial de retorno.
¿Qué rol juega la biotecnología algal?
• A partir de lo que no se sabe: Desarrollar capacidades para
acercarse a los usuarios y consumidores, pero también hacia
los proveedores de tecnología, de forma que retroalimenten
las actividades descritas en el punto anterior, y permitan
detectar nuevas oportunidades con alta velocidad.
• Esto constituiría la base de las capacidades dinámicas
requeridas para innovar. Una extensión de esto, implicaría
intensificar fuertemente la interacción con agentes
emprendedores, que “lean” en tiempo real, las necesidades de
mercado.
¿Cómo logramos lo anterior?
• Desarrollando o fortaleciendo las siguientes capacidades:
1. Establecer mecanismos de búsqueda de oportunidades, a través
de una permanente interacción con todos los actores del medio.
2. Evaluando con rapidez, si esas oportunidades se ajustan a las
capacidades internas del grupo.
3. Recombinando resultados y conocimientos existentes en el
grupo, o bien realizando nuevos experimentos, para la
validación rápida de las necesidades de los usuarios y
consumidores, tanto técnicas como económicas.
4. Desarrollando o escalando los productos, en ciclos cortos.
Construyendo capacidades dinámicas:
Identificamos 4 factores y 5 rutinas especificas que permiten el
ensamblaje de capacidades dinámicas para el desarrollo de
nuevos productos o servicios.
Factores:
1. Base de Conocimiento
2. Dinamismo del Entorno
3. Apertura a Agentes
externos
4. Tensión entre Exploración
/ Explotación
Rutinas:
1. Búsqueda
2. Calce
3. Recombinación
4. Experimentación
5. Validación
Construyendo capacidades dinámicas
Proveedores / Clientes
Clientes
Rol de agentes internos/externos
Prototipeo /
Experimentación
Intraemprendimiento
Búsqueda
Calce
Staff y bases
de conocimiento internas
Recombinación
Clientes
Validación
Escalamiento
/ Producción
¿Cómo generamos capacidades dinámicas?
UNIFICANDO EL CONOCIMIENTO
Tipo de Conocimiento Analítico
Tipo de Conocimiento Sintético
Tipo de Conocimiento Simbólico
Cadena de valor del conocimiento
Exploración
Verificación
Explotación
• Búsqueda de
Oportunidades
• Toma de riesgo
• Experimentar
• Validar el
conocimiento
• Creación de
Valor para el
cliente
• Retornos
económicos
Cadena de valor del conocimiento
Fase /
Tipología
Analítico
Sintético
Simbólico
Servicios de I+D
Ingeniería experimental
Pre-diseño
Investigación de mercados
Networking y exploración
social
Verificación
Testeo y Validación
Estudios de Factibilidad
Prototipaje
Diseño
Prueba de Mercados
Pruebas de concepto
Consultoría
Explotación
Patentamiento
Preparación para
producción masiva
Marketing
Branding
Exploración
Fuente: Strambach 2008
Conocimiento y capacidades dinámicas
Poseer distintos recursos y activos (como habilidades,
recursos físicos y competencias) no garantiza a un
laboratorio o a la empresa su adaptación a condiciones
externas cambiantes si la administración y el liderazgo
no logra modificarlas / recombinarlas rápidamente para
adaptarse al nuevo entorno.
(Teece 1997; 2007)
Necesidad de capacidades dinámicas
“Su creación depende del nivel al que se quiera jugar
en términos de estrategia.”
“Poseer una capacidad dinámica sin tener ocasión de
ocuparla es algo muy costoso.”
“Se puede innovar en modo ad hoc sin tener que
incurrir en esos costos, pero se juega a un nivel más
bajo.”
(Winter 2003)
¿Dónde estamos jugando y a qué nivel?
REFLEXIONES FINALES
Para acelerar la adopción de nuevas tecnologías (nuestras
tecnologias) en la industria, debemos:
1. Desarrollar y demostrar procesos en condiciones de uso real en la industria
2. Producir cantidades del producto de prueba
3. Demostrar todo el proceso de escalamiento industrial consolidado
4. Evaluar la protección intelectual e industrial constantemente (Vigilancia tecnologica)
5. Evaluar el entorno económico (estudio de mercado y vigilancia tecnológica)
6. Mitigar el riesgo
«Merci pour votre attention»
«Thank´s for listening»
«Gracias por vuestra atención»
«Danke für Ihre Aufmerksamkeit»