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Química

De una blancura que reluce

Asociación entre una universidad y una empresa hace posible la producción de un nuevo pigmento destinado a la industria de pinturas

No resulta aventurado vaticinar que dentro de algunos años, un nuevo pigmento desarrollado en el marco de un convenio entre el Instituto de Química (IQ) de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y la empresa Bunge estará presente en la formulación de pinturas en varias partes del mundo. El nombre de dicho pigmento blanco es Biphor, se elabora con base en nanopartículas de fosfato de aluminio y competirá con la materia prima actual, el dióxido de titanio. De acuerdo con el profesor Fernando Galembeck, coordinador del proyecto en el IQ y uno de los descubridores del producto, las ventajas tienen que ver su menor precio, que es entre un 10% y un 15% más barato que el dióxido de titanio, su durabilidad y la mayor facilidad de aplicación de la pintura, amén de ser un proceso de producción que no ataca al medio ambiente y no genera residuos.

Este pigmento de fosfato de aluminio, que fue dado a conocer al mercado mundial en septiembre, se destina pinturas a base de agua, las llamadas pinturas al látex, para el acabado de paredes. Actualmente, la empresa Bunge, una multinacional de origen holandés que se encuentra hace más de cien años en Brasil y opera en las áreas de industrialización de alimentos y producción de fertilizantes, tiene en actividad una línea de producción con capacidad para mil toneladas anuales ubicada en la localidad de Cajati, región de Vale do Ribeira, São Paulo, a 230 kilómetros de la capital paulista. Se espera que en 2007, plantas más grandes produzcan alrededor de 50 mil toneladas anuales, aunque la empresa no lo confirma. Es sin embargo una cantidad pequeña, si se la compara con los dos millones de toneladas anuales de dióxido de titanio que se producen a escala mundial, y que representan un mercado de 5 mil millones de dólares. El reemplazo completo requiere grandes inversiones, y forma parte de un futuro aún lejano. A lo mejor se concreta, pero el dióxido está en la formulación de las pinturas desde comienzos del siglo XX, por ende, implica una cultura sólida de uso. Aunque la empresa no informa cuánto está invirtiendo en el nuevo producto, se sabe que existen planes para vender el Biphor en el exterior. Una empresa estadounidense de marketing ha sido contratada para divulgar el producto en otros países, empezado por América Latina.

El nuevo pigmento trae como innovación la capacidad de esparcir mejor la luz reflejada por la pintura. Está compuesto por partículas nanoestructuradas huecas de fosfato de aluminio, ocupadas con aire en su interior, capaces de esparcir luz hacia todas las direcciones, explica Galembeck. Es una situación similar a la espuma de la cerveza, que es blanca, pese a que el líquido es amarillo, pues sucede que está llena de burbujas de aire y devuelve al ambiente la luz de todos los colores que inciden sobre ella. Ésta es la propiedad que las pinturas deben tener para cubrir las superficies sobre las cuales se aplican: la capacidad de devolver la luz al ambiente. El mismo principio vale para el fosfato de aluminio, que también se ha probado en pinturas de colores. En la pintura líquida, las partículas huecas están inicialmente llenas de agua, pero, cuando va hacia la pared, las partículas se secan y se llenan de aire, y adquieren así la capacidad de retrodispersar la luz. La función de retrodispersión es bien ejecutada hoy en día por las partículas de dióxido de titanio dispersas en la resina que forma de la pintura, que es la sustancia blanca con mayor índice de refracción. Nuestra idea básica consistió en introducir partículas que contienen vacíos ocupados con aire, con dimensiones de centenas de nanómetros, utilizando el fosfato de aluminio, dice Galembeck. Con el desarrollo del nuevo pigmento, los investigadores también descubrieron que el fosfato no cataliza en las resinas la oxidación provocada por el oxígeno de la atmósfera, y por eso confiere mayor durabilidad a la pintura en el transcurso del tiempo.

Estudio inicial
El Biphor es un ejemplo feliz de un proyecto de investigación básica llevado a cabo dentro de una universidad, que se transforma en producto y sale al mercado. Todo empezó en 1988, con el comienzo de los trabajos de tres tesinas y tesis de maestría y doctorado, cuando iniciamos la elaboración en laboratorio del pigmento básico. Hasta 1994, nuestros estudios resultaron en el depósito de tres patentes y algunas publicaciones, recuerda Galembeck. Durante ese período, la novedad rindió al IQ de la Unicamp tres premios, dos de la Asociación Brasileña de Fabricantes de Pinturas y otro del exterior, de la International Association of Colloid and Interface Scientists (Iacis), una entidad que reúne a investigadores que estudian los sistemas que forman las colas y los geles, por ejemplo. En 1995, Serrana, una empresa del grupo Bunge, fabricante de fertilizantes fosfatados, fosfatos para nutrición animal y ácido fosfórico, se interesó en los pigmentos de fosfato de aluminio. A partir de este interés se suscribió un contrato para el pago de la exclusividad de las patentes, que rindió alrededor de 600 mil reales a la Fundación de Desarrollo de la Unicamp (Funcamp) entre 1996 y 2005. El dinero se destinó a hacer mejorías en los laboratorios y para la operación del laboratorio de microscopía electrónica, dice Galembeck. Entre 1997 y 1998, el desarrollo del pigmento contó con apoyo en el marco de un proyecto del Programa de Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE, sigla en portugués) de la FAPESP.

A partir de 1998, Bunge empezó a dimensionar el mercado y a hacer la evaluación del desempeño del producto. Con todo, durante dicho período, la compañía vendió dos empresas del grupo que actuaban en el rubro químico: Tintas Coral y Quimbrasil. Esto resultó en un atraso en lo que hace a la toma de la decisión de fabricar el nuevo producto. A partir de 2003, el proyecto se reanudó, y en 2004 se depositó una nueva patente, con innovaciones incorporadas con la secuencia de los estudios. En 2005, con la decisión de producir el nuevo pigmento y lanzarlo globalmente, la patente de 2004 se extendió a un gran número de países, cubriendo así las innovaciones en productos, procesos y aplicaciones. Las negociaciones para la renovación del contrato inicial (de 1995) estuvieron a cargo de la Agencia de Innovación de la Unicamp (Inova), que mantuvo los royalties del 1,5% sobre la facturación neta del producto durante un período de 15 años, tiempo de validez de las patentes en el ámbito internacional. De los royalties, un tercio irá a la Unicamp, otro tercio al Instituto de Química y el restante al grupo de investigadores responsables del desarrollo del nuevo pigmento.

El largo periplo de Galembeck, seguido de cerca por Pesquisa FAPESP, en sus números 16 (aún como Notícias FAPESP), 58 y 97, se convierte así en una referencia para las relaciones universidad-empresa y en la protección de los descubrimientos por medio de patentes. Debemos preservar el interés público cuando hacemos investigación en las universidades públicas, dice Galembeck, que depositó su primera patente en 1978. Es posible hacer ciencia, publicar trabajos científicos y, al mismo tiempo, preservar el patrimonio público. Pero, para ello, es esencial que el poder público proteja la propiedad del conocimiento generado con recursos públicos, y hay que tomar los recaudos necesarios para que el uso del conocimiento sea remunerado por las empresas licenciadas, que transforman el conocimiento en riqueza.

El Proyecto
Nuevos pigmentos inorgánicos e híbridos a base de fosfatos (nº 95/03986-4); Modalidad Asociación para la Innovación Tecnológica (Pite, sigla en portugués); Coordinador Fernando Galembeck – Unicamp; Inversión R$ 25.915,30 y US$ 107.132,70 (FAPESP) y R$ 67.340,00 (Serrana)

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