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articolo della rivista numero 153
L’ “economia dello zucchero”
di Hope Shand*
La “rivoluzione dell’ingegneria biologica" trasformerà radicalmente la produzione industriale, per un futuro post-petrolifero più verde e pulito, o genererà una massiccia distruzione della biodiversità?
La futura bioeconomia si fonderà sulla “ingegneria genetica estrema”, una combinazione di tecnologie attualmente alle prime fasi di sviluppo: sequenze di geni prodotte velocemente e a costo ridotto, parti biologiche su ordinazione, progettazione e ingegnerizzazione del genoma e produzione di materiali e sistemi operativi su nano-scala. Il comune denominatore di tutte queste tecnologie - biotecnologie, nanotecnologie, biologia sintetica - è il prevedere l’ingegnerizzazione di organismi viventi su nano-scala. Questa convergenza tecnologica è anche una concentrazione di potere aziendale: le nuove tecnologie di bioingegnerizzazione attraggono investimenti per miliardi di dollari da giganti dell’energia, della chimica e dell’agrobusiness come DuPont, Bp, Shell, Chevron e Cargill.
Lo scenario biotech del XXI secolo viene chiamato “economia dello zucchero”, o "economia dei carboidrati," perché la produzione industriale si fonderà su materie prime biologiche (prodotti agricoli, erbe, residui di foreste, oli vegetali, alghe ecc.) i cui zuccheri vengono estratti, fermentati e convertiti in sostanze chimiche ad alto valore aggiunto, polimeri o altri semilavorati molecolari. Il responsabile della divisione prodotti bioindustriali della Cargill spiega: "Con i progressi nelle biotecnologie, ogni composto estratto dal carbonio del petrolio potrebbe essere estratto dal carbonio delle piante".
L’ingegneria biologica ha un potenziale impatto su ogni settore dell’economia che si fonda sui combustibili fossili: non solo il carburante per i trasporti, ma anche materie plastiche, vernici, cosmetici, collanti, tappeti, tessili e altre migliaia di prodotti di consumo. I fautori di questa tendenza ci garantiscono che la questione "cibo contro benzina" sarà irrilevante nella futura “economia dello zucchero” perché le materie prime biologiche verranno da “biomasse cellulosiche” disponibili con abbondanza e a buon mercato: materiale vegetale formato da fibre di cellulosa (tra cui residui vegetali come paglia di riso e di grano, gambi di granturco, schegge di legno, ma anche “piante energetiche” coltivate appositamente come vegetali modificati, alberi a crescita rapida, alghe e perfino rifiuti urbani). Il gigantesco punto debole è che estrarre zuccheri dai materiali biologici richiede una enorme quantità di energia e la chimica tradizionale non riesce finora a offrire un procedimento efficiente. I fautori ribattono che gli alimentari della "prossima generazione" applicheranno vecchie e nuove biotecnologie, oltre a innovative tecnologie della fermentazione, per riuscire dove la chimica ha fallito.
POTERE AZIENDALE CRISTALLIZZATO
Sbarazzarsi dei combustibili fossili come fulcro economico del pianeta non è una cosa che si fa da un giorno all’altro. È troppo presto per dire se queste zuccherose visioni di un’economia dei carboidrati sono soprattutto una moda e un’illusione tecnologica o se i processi di produzione biotecnologici potranno competere con i loro rivali petrolchimici. Alcune tra le aziende più grandi del mondo iniziano a spostare parte della loro ricerca dalla petrolchimica alle biotecnologie. La corsa all’”economia dello zucchero” dà vita a contratti per montagne di dollari nel complesso universitario-industriale, per esempio l’accordo da 500 milioni di dollari tra la Bp e l’Università della California di Berkeley. Alleanze aziendali senza precedenti coinvolgono delle startup (aziende innovative sorte di recente) della biologia sintetica e alcune tra le aziende più grandi del mondo, nel settore petrolifero, farmaceutico, chimico, agroalimentare, dell’automobile e dello sfruttamento delle foreste. Ad esempio:
- il gigante agroalimentare Archer Daniels Midland Co. e la Metabolix hanno formato una joint venture (Telles Co.) per commercializzare bioplastiche ottenute dallo zucchero di grano. La bioraffineria dell’azienda produrrà circa 50.000 tonnellate di resine plastiche all’anno, a partire dalla fine del 2008;
- la DuPont, in accordo con il gigante dello zucchero Tate & Lyle e la Genencor, ha sviluppato un prodotto biotecnologico commerciale, una fibra chiamata "Sorona”;
- la Bp si sta accordando con la Mendel Biotechnologies per sviluppare vegetali perenni geneticamente modificati per la produzione di combustibile;
- la Chevron ha un accordo con la startup della biologia sintetica Solazyme per sviluppare un processo industriale per la trasformazione di alghe in carburante diesel;
- il dipartimento dell’Energia degli Stati uniti sta per investire 385 milioni di dollari in sei bioraffinerie cellulosiche su scala commerciale, con partner aziendali come Cargill, Dow, DuPont, Shell e Iogen.
La bioeconomia industriale di oggi si centra principalmente sui combustibili, in particolare su etanolo e biodiesel. Emily Waltz, di “Nature Biotechnology”, spiega: "Il mercato dei combustibili invade quello della chimica e dei materiali e la prospettiva di controllarne anche solo una parte è un’attrazione a cui molti imprenditori, governi e investitori non riescono a resistere."Il 70% di tutti i finanziamenti governativi degli Stati uniti per la ricerca e sviluppo sulle biomasse, a partire dagli anni Settanta è andato ai biocombustibili. Negli Stati uniti la produzione di energia rappresenta il 94% del consumo di combustibili fossili e la petrolchimica copre il resto.
L’istituto di ricerca Bio-Economic Research Associates prevede che per il 2010 i processi chimici biotecnologici potrebbero fruttare più di 70 miliardi di dollari, più del 10% del totale del settore chimico globale (un analista prevede che il mercato delle bioplastiche crescerà da un miliardo di dollari nel 2007 a oltre 10 miliardi nel 2020). Il settore dei biocombustibili potrebbe raggiungere 40 miliardi di dollari nel 2010 e 110-150 miliardi nel 2020. Il ricavato dei vaccini sviluppati con le tecnologie del Dna di prossima generazione potrebbe arrivare a 20 miliardi di dollari nel 2010.
L’esperienza recente con gli agrocombustibili industriali offre una parabola dei tempi moderni sui pericoli dei ritrovati tecnologici promossi come soluzioni “verdi” e sostenibili al “picco” del petrolio e al cambiamento climatico. Alla metà del 2008 perfino alcuni paesi dell’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (Ocse) ammettevano che gli agrocombustibili industriali sono stati un tragico vicolo cieco e che non si possono neanche lontanamente descrivere come una risposta socialmente o ecologicamente sostenibile al cambiamento climatico. Gli agrocombustibili industriali non stanno solo buttando fuori dalle loro terre gli agricoltori più poveri del mondo, sprofondandoli nella povertà; sono anche la singola causa più rilevante nella crescita dei prezzi alimentari, spingendo altri 30 milioni di persone sotto la soglia di sussistenza. Ricerche scientifiche recenti concludono che gli agrocombustibili industriali non stanno arrestando i cambiamenti climatici, li stanno accelerando.
LA BIOLOGIA SINTETICA VIENE IN SOCCORSO?
Ma i tecno-ottimisti non si preoccupano, perché c’è ancora un sacco di rimedi sulla rampa di lancio. Gli investitori, i colossi industriali e il dipartimento dell’Energia degli Stati uniti scommettono che i progressi nel campo della biologia sintetica - la creazione di organismi produttivi, ottenuti dal Dna sintetico - riuscirà a superare i colli di bottiglia tecnologici che minacciano di ostacolare l’”economia dello zucchero”. La biologia sintetica, secondo loro, renderà possibili materie prime cellulosiche della prossima generazione molto più efficienti e sostenibili e non entrerà in concorrenza con la terra e le risorse necessarie per i raccolti alimentari tradizionali.
Oggi i biologi sintetici stanno studiando una gamma di metodi di estrazione efficiente di zuccheri dalle biomasse alimentari. Per esempio, stanno provando a impiegare microbi sintetici per scindere le biomasse cellulosiche e stanno anche convertendo cellule microbiche in "fabbriche chimiche viventi" che estraggono nuovi prodotti a base biologica.
Con la carica fornita dai sussidi governativi di Washington - la politica energetica degli Stati uniti stabilisce che per il 2022 il 44% della produzione nazionale di biocarburanti dovrà venire da materie prime cellulosiche - investitori e aziende stanno finanziando progetti interni di ricerca e sviluppo e accordi con nuove aziende nel campo della biologia sintetica.
Amyris Biotechnologies, una startup californiana della biologia sintetica, punta a progettare nuovi cicli metabolici basati sui microbi in modo da produrre composti inediti o rari. L’obiettivo principale della società, più nota per le sue ricerche di alto livello per stimolare cellule ingegnerizzate alla produzione di un composto antimalarico, è la modifica dei cicli genetici del lievito per una fermentazione efficiente di zuccheri e la produzione di catene molecolari più lunghe di benzina, gasolio e combustibile per aerei. Nel 2007 Amyris ha raccolto finanziamenti per 70 milioni di dollari per lo sviluppo di tecnologie per carburanti sintetici; nell’aprile del 2008 ha annunciato una joint venture con la brasiliana Crystalsev per commercializzare dal 2010 "combustibili rinnovabili avanzati" ottenuti dalla canna da zucchero, fra cui diesel, combustibile per aerei e benzina; nel lungo periodo punta a creare nuovi cicli di produzione sui microbi ingegnerizzati per sfornare farmaci, additivi alimentari, profumi e “nutraceuticals” (composti farmaceutico-nutrizionali).
Nel settembre 2008 la società californiana di biologia sintetica Solazyme annunciò di essere riuscita per la prima volta al mondo a ottenere combustibile per aerei di derivazione microbica, modificando alghe perché producessero carburante in serbatoi di fermentazione. La società presenta questo come il primo passo per l’ottenimento di combustibili alternativi su larga scala e sostiene che il proprio processo produttivo può impiegare una gamma di sostanze vegetali non alimentari, compresi materiali cellulosici come residui agricoli e piante ad alta produttività.
La DuPont riesce già a produrre un biomateriale a base di zuccheri tramite microbi modificati. Utilizzando un processo brevettato, sviluppato grazie ad accordi con Genentech e Tate & Lyle, l’azienda modifica la configurazione cellulare di un batterio di Escherichia coli in modo che possa far fermentare lo zucchero di granturco e produrre 1,3-Propandiolo, composto che è l’ingrediente principale della famosa fibra dell’azienda, Sorona. L’obiettivo della DuPont è riuscire un giorno a produrre Bio-Pdo (il Propandiolo biologico) da materiale vegetale cellulosico anziché dal granturco macinato. La DuPont prevede che la fibra Sorona, che può essere impiegata per produrre qualsiasi cosa, dagli indumenti intimi alla moquette, finirà per rimpiazzare il nylon. Anche se Sorona non è biodegradabile, né si può ridurre a concime, la DuPont la magnifica come amica dell’ambiente, perché la sua produzione richiede il 40% di energia in meno ed emette il 20% in meno di gas serra rispetto al Propandiolo derivato dal petrolio; ma occorrono sei milioni di bushel [circa 163.000 tonnellate, N.d.T.] di granturco per ottenere 100 milioni di libbre [circa 45.000 tonnellate, N.d.T.] di Bio-Pdo, la produzione annuale stimata della bioraffineria della DuPont nel Tennessee. E questo è solo un esempio di una bioraffineria che produce solo una materia biologica per un singolo anno. In altre parole, le bioraffinerie zucchero-dipendenti a biologia sintetica creeranno una massiccia domanda di materie prime agricole. Secondo stime sull’industria biotech, una bioraffineria su scala commerciale di dimensioni modeste richiede un minimo di 500.000 acri [oltre 200.000 ettari, N.d.T.) di terreno agricolo, oltre ai suoi residui o “scarti”.
A SPESE DI CHI?
La grande promessa di un’economia post petrolifera fondata sulla biologia sintetica dipende dalle biomasse, che siano derivate da "vegetali energetici”, alberi, “scarti” o residui agricoli o alghe. Se la visione di un’”economia dello zucchero” si fa strada, significa che ogni sostanza vegetale diventerà una potenziale materia prima? Chi decide che cosa si identifica come scarto o residuo agricolo? Sulla terra di chi si coltiveranno le materie prime? Un articolo su “Nature” del febbraio 2008 ipotizza che l’approccio della biologia sintetica "potrebbe essere adattato a terreni marginali [corsivo dell’autrice] dove il suolo non sarebbe in grado di sostenere raccolti alimentari".
Le implicazioni, specialmente per le comunità agricole marginalizzate e i poveri del Sud del mondo, sono profonde. In un convegno di biologi sintetici del maggio 2006 il premio Nobel Steven Chu ha sottolineato che c’è "un bel po’" di terra arabile appropriata per vegetali energetici pluviali e che l’America latina e l’Africa sub-sahariana sono le aree più adatte per la generazione di biomasse. Incapace di imparare la lezione dal deragliamento del treno degli agrocombustibili di prima generazione, “The Economist” suggerisce candidamente che "c’è una grande abbondanza di biomasse di cui occuparci" e che "le regioni tropicali del pianeta, fino ad oggi impoverite, potrebbero ritrovarsi nel bel mezzo di un’inaspettata e benvenuta rivoluzione industriale".
I paladini della biologia sintetica e dell’”economia dello zucchero” fondata sulle biotecnologie danno per scontata la disponibilità illimitata di biomasse cellulosiche. Ma si possono coltivare quantità colossali di biomasse in modo sostenibile senza erosione o impoverimento dei suoli, distruzione della biodiversità, aumento dell’insicurezza alimentare e deportazione di popoli marginalizzati? Possono i microbi sintetici lavorare in modo prevedibile? Possono essere isolati e controllati con sicurezza? Nessuno sa rispondere a queste domande, ma questo non frena gli entusiasmi aziendali. Nel contesto socioeconomico attuale l’appropriazione globale delle materie cellulosiche della prossima generazione minaccia di provocare gli stessi errori degli agrocombustibili di prima generazione su scala massiccia.
Il percorso è il solito. Ancora una volta, per soddisfare la propria vorace dipendenza dai consumi, il Nord del mondo è proiettato a sfruttare terreni, forza lavoro e risorse biologiche del Sud. In nome dell’esigenza di andare "oltre il petrolio", il potere aziendale si sta concentrando per appropriarsi e mercificare le risorse biologiche in ogni parte del pianeta, lasciando però immutate le cause fondamentali del cambiamento climatico.
*del Gruppo di azione su erosione, tecnologia e concentrazione (Etc Group)
Da: The Perils of the Coming Sugar Economy, Foreign Policy in Focus, www.fpif.org/, 10-10-2008. Trad. di Marco Capra; adatt. red.
