La bioeconomia avanzata

Il portale statunitense della bioenergia, The Digest, ha pubblicato la lista delle Top 40 aziende biotecnologiche. La classifica è stata stilata da una giuria composta da un pannello di esperti riunitosi durante la Advanced bioeconomy leadership conference a San Francisco i primi di novembre, e dai sottoscrittori di The Digest, votando attraverso le reti sociali.
Al di là dell'approccio "politically correct" ma scientificamente questionabile, in quanto il voto nelle reti sociali non garantisce la qualità dell'informazione, può essere un esercizio interessante analizzare le 40 aziende biotecnologiche più votate per fare il punto della situazione del settore bioenergetico e capire quali tendenze e potenziale di sviluppo si prospettano per il prossimo futuro.

Ecco la lista delle Top 40: 

• Impossible Foods - tecnologia per la produzione di hamburger vegani.
• Lanza Tech - etanolo derivato da monossido di carbonio e combustibile per aviazione da etanolo. Il processo consiste nell'immissione di CO -proveniente dai gas di scarico delle fonderie di acciaio o altri processi industriali - in un bioreattore, dove un particolare tipo di batteri lo converte in metanolo.
• Enerkem - combustibili e prodotti chimici derivati da Forsu. Si tratta di un processo noto come "conversione termochimica", in linea di massima applicabile anche a deiezioni animali e resti di macellazione.
• Amyris - vitamina E semisintetica.
• Arzeda - disegno computerizzato di enzimi e proteine.
• Modern Meadow - biofabbricazione e collagene.
• Pivot Bio - tecnologia di fissaggio dell'azoto. Il prodotto è un cocktail di microbi fissatori dell'azoto. Una volta inoculato nel terreno, crea un rapporto simbiotico con le radici del mais e le nutre in modo adeguato, evitando l'uso di urea o altri fertilizzanti azotati.
• Perfect day - proteine del latte, caseina e siero, derivate da processi fermentativi.
• AMSilk - proteine delle ragnatele ingegnerizzate.
• Genomatica - processi per produrre bio-nylon, bio-butanediolo e bio-butilene glicole.
• Gingko Bioworks - sistemi industriali basati sui processi degli organismi vivi.
• Mango Materials - materiali biodegradabili (Pha, si veda Bioplastiche da scarti agricoli) a partire da metano.
• Evolva - Cargill - dolcificante a impronta di carbonio nulla.
• Fulcrum Bioenergy - processi per combustibili derivati da Forsu. Il processo si basa sulla gassificazione della Forsu e sintesi dei carburanti liquidi mediante il vecchio processo Fischer-Tropf (si veda Biocarburanti aeronautici ibridi: possibili ricadute in agricoltura).
• Annellotech - prodotti biochimici per produzione di materie plastiche.
• Inscripta - enzimi Crispr e strumenti per edizione genetica.
• Zymergen - automazione, intelligenza artificiale e genomica.
• Avantium - prodotti biochimici per produzione di materie plastiche.
• Ripple Foods - latte di ceci.
• Clara Foods - albume di uovo senza uovo e proteine antimicrobiche.
• Fluid Quip Process Technology - tecnologia pulita per la produzione di zucchero industriale. Un processo che utilizza mais come materia prima anziché barbabietola, sorgo o canna da zucchero.
• Honeywell Uop - tecnologia di gasolio e combustibile per aviazione "verdi". Si tratta di un processo di cracking termico e idrogenazione catalitica di biomasse residue.
• Lygos - piattaforma tecnologica degli acidi organici. La ditta ha sviluppato processi fermentativi per produrre acido malonico, utilizzato nelle industrie farmaceutica e alimentare, a partire da zucchero.
• White Dog Labs - prodotti chimici da etanolo. La ditta ha sviluppato una particolare tecnologia per isolare e coltivare i Clostridia, batteri capaci di trasformare diversi residui agroindustriali in molecole utili alla sintesi di biocarburanti, bioplastiche e medicinali.
• Oberon Fuels - dimetiletere. Combustibile rinnovabile succedaneo del gasolio e per trasporto di idrogeno, in quanto il dimetiletere è facilmente trasformabile in idrogeno e CO₂. Si tratta di un processo basato sulla gassificazione della biomassa e sulla sintesi mediante la reazione di Fischer-Tropf.
• Twist Bioscience - piattaforma per la sintesi di Dna.
• Poet -Dsm - etanolo cellulosico. Il progetto Liberty consiste in un impianto per la produzione di etanolo a partire dalla cellulosa dei residui colturali di mais da granella.
• Dsm - lieviti per la riduzione del glicerolo in etanolo. Il glicerolo, sottoprodotto del biodiesel, è un combustibile difficilmente utilizzabile come carburante, perché difficilmente infiammabile e perché forma depositi carboniosi. La sua bioconversione in etanolo consente la produzione di carburanti liquidi ed additivi per la benzina.
• Jbei - tecnologia di liquidi ionici per etanolo da biomassa. Questa spin-off dell'Università di Berkeley ha isolato un batterio proveniente dalla Foresta Amazzonica, il quale è capace di convertire in etanolo la cellulosa, anche in un medio molto corrosivo come quello utilizzato per la saccarificazione delle biomasse.
• Clariant - etanolo da cellulosa. Sunliquid è un processo enzimatico per convertire la cellulosa ed emicellulosa in etanolo.
• Novozymes - tecnologie di lieviti ed enzimi per la produzione di etanolo da amido di mais.
• Licella - biodiesel e carburante per aviazione da biomasse. Il processo per ottenere le diverse frazioni di idrocarburi per autotrazione si basa sulla pirolisi delle biomasse con acqua, in stato supercritico, e successivamente su cracking catalitico.
• Reg - prodotti chimici derivati dallo zucchero e tecnologia di produzione di biodiesel da grassi con alto contenuto di acidità. Il processo Synfining si basa sull'idrogenazione di olii vegetali esausti e grassi animali residui.
• Reverdia - tecnologia per la produzione di acido succinico, utilizzato nell'industria farmaceutica.
• DuPont/Adm - tecnologia Fdme (furandicarboxylic methyl ester). Si tratta di un monomero per la produzione di plastiche, dalla dubbiosa sostenibilità, perché prodotto a partire da fruttosio, sostanza alimentare di valore nutrizionale e commerciale superiore al glucosio di canna o di barbabietola.
• Crop Enhancement - biopellicole protettive per colture. Si tratta di un materiale non tossico che si può spruzzare sulle colture, proteggendo foglie e frutti dall'attacco di funghi, insetti e microbi.
• Precision Hawk - piattaforma analitica basata su droni. Applicabile in agricoltura e non solo…
• Ih² - produzione di idrocarburi da biomassa. Si tratta di un processo di termocracking catalitico delle biomasse, sviluppato dalla Cri Catalyst, capace di produrre carburanti chimicamente identici a quelli derivati dal petrolio.
• Provivi - feromoni per la protezione delle colture. L'alternativa biotecnologica agli agrofarmaci, consiste nel mantenere lontani gli insetti nocivi, o attirarli alle apposite trappole, utilizzando i feromoni, le stesse molecole che gli insetti utilizzano per comunicare.
• iMicrobes - prodotti chimici dal metano. La pagina web della Industrial Microbes è un po' parca d'informazione. Si tratta di un'azienda che per ora vive dalle sovvenzioni statali e non ha ancora iniziato la produzione commerciale di alcun materiale.
• Benson Hill - biologia in cloud. Un database utilizzato per accelerare la selezione genetica delle sementi. 

Come si apprezza nella Figura 1, circa un terzo degli investimenti nordamericani in biotecnologia si concentrano sulla produzione di biocarburanti, specialmente quelli per aviazione. La pressione ideologica, indotta dalla dottrina "America first" del presidente Trump, sembra condizionare fortemente gli investimenti e la ricerca, con esempi palesemente politicizzati come il Progetto della Dsm chiamato Liberty. Non sembra però che ci siano grandi novità di sviluppo tecnologico nel settore bioenergetico: la maggior parte delle tecnologie "promettenti"  selezionate dai redattori della classifica, erano già state disaminate nel 2015, in un articolo dello stesso autore (Biocarburanti aeronautici ibridi: possibili ricadute in agricoltura). Alcune tecnologie, come il processo Fischer-Tropf, sono vecchie di circa ottanta anni. 
Sembrano decisamente più innovativi i progetti di applicazione delle biotecnologie all'agricoltura, ma possiamo constatare che rappresentano appena il 10% del totale della classifica Top 40. I progetti del settore agroalimentare sembrano concentrati prevalentemente sul mercato dei vegani e salutisti.

Dopo questa disamina delle innovazioni più premiate, quale lezione possono imparare i cittadini intraprendenti dell'Ue?

La situazione in Europa

La Ce ha recentemente pubblicato l'aggiornamento della strategia europea sulla bioeconomia, risalente al 2012.
Le linee guida e gli obiettivi allora definiti rimangono validi: 

• garantire la sicurezza alimentare;
• gestire in modo sostenibile le risorse naturali;  
• ridurre la dipendenza dalle risorse non rinnovabili;
• mitigazione e adattamento al cambio climatico;
• creare posti di lavoro per mantenere la competitività dell'Ue.

Vanno rivedute però le metodologie di lavoro e armonizzati i criteri con altri pacchetti di strategie, come ad esempio quello di Economia circolare e la Agenda degli obiettivi di sostenibilità per il 2030. Il testo aggiornato della Strategia europea della bioeconomia, pubblicato a fine ottobre 2018, è accessibile da questo link. Sono stati stanziati 3.851 milioni di euro per progetti dell'obiettivo 2 del programma di Horizon 2020,  con il titolo "Sicurezza alimentare, agricoltura e silvicoltura sostenibile, ricerca marina, marittima e di acque interne, e bioeconomia" . Di questi, 975 milioni vanno direttamente al Bbiju (Bio based industry joint undertaking), un partenariato fra la Unione europea e la associazione di categoria Bic (Bio industries consortium).

In parole povere, le aziende ed università possono chiedere finanziamenti per la ricerca direttamente al Bbiju, che assegna i soldi direttamente a suo insindacabile giudizio. Potrebbe sembrare un buon metodo per velocizzare la farraginosa procedura di competizione nell'accesso ai bandi H2020, tuttavia, tale meccanismo puzza di clientelismo: possono accedere ai suddetti finanziamenti esclusivamente le aziende ed istituzioni membri del Bic. Si tratta di un affare rotondo per il Bic, perché associarsi costa 30mila euro/anno per le istituzioni nazionali e le medie e grosse aziende, e 5mila euro/anno per le piccole aziende. Importi ai quali bisogna poi aggiungere i costi di lobbying: presenza alle riunioni -rigorosamente a Bruxelles, dove si definiscono i Libri bianchi dei progetti e linee di ricerca finanziabili -, agli eventi di ricerca di partner, e tante altre attività, più tipiche di un club sociale per ricchi che di un'associazione a scopo di ricerca applicata. Il vero business è per i cluster nazionali o regionali: di fronte ad un costo di associazione al Bic di 30mila euro, questi "intermediari" chiedono una quota di partecipazione nel cluster, certamente inferiore a quella del Bic per piccole aziende ma tutt'altro che modica: dai 1.500 ai 3mila euro/anno, dipendendo dal cluster.

Dal 2012 fino ad ottobre 2018, sono stati finanziati 65 progetti biotecnologici, per un totale di 414 milioni di euro. Nell'ambito delle carriere universitarie, 695 milioni di euro sono andati a finanziare studi e scambi accademici in ambito biotecnologico, importo pari al 24% di fondi delle borse di studio Marie Sklodowska-Curie.
 

Risultati?

Il testo aggiornato della Strategia europea della bioeconomia è un documento di 88 pagine, scritto nel più puro euroburocratese, nel quale tutto è cross-cutting (leggasi "collegamento fra scomparti solitamente stagni"), eccellenza, capitale umano, e flagship project (potremmo tradurlo come "progetti fiore all'occhiello"). Il sottoscritto non ha però trovato alcuna indicazione su quanti posti di lavoro, quale fatturato, quale competitività abbiano creato tutti quei milioni spesi finora, rispetto ai prodotti low cost asiatici e agli sviluppi statunitensi.
In ultima analisi, non è chiaro nemmeno se le bioraffinerie costruite con i soldi dei cittadini europei siano ancora operative e in attivo, o andate in fallimento.
 

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Il giornalista Mario Rosato sarà anche relatore del webinar "Introduzione alla biologia della digestione anaerobica" il prossimo 29 novembre.