Biomateriales: Envases a la medida con IA

Exploramos en GreenNetwork las tendencias de enero para una agricultura sostenible. Descubre cómo Atacama Biomaterials lidera con innovaciones que sustituyen plásticos mediante inteligencia artificial.

Durante enero, en GreenNetwork estamos hablando sobre nuevas tendencias para una agricultura sostenible, entrevistas, notas y reportajes con quienes están liderando una revolución verde en Chile y el mundo.


En esta ocasión, conversamos con José Antonio González, Head of Latam & Founding Team de Atacama Biomaterials, quien nos contó cómo, desde una inquietud ambiental sobre los efectos del plástico en la comida, han formado un equipo multidisciplinario que busca, mediante la inteligencia artificial y la innovación, reemplazar los envases plásticos contaminantes con nuevos biomateriales, hechos con residuos orgánicos como papel, cartón, cáscaras y residuos de la agroindustria.


Nos cuentan que su nombre nace después de visitar el desierto de Atacama: “Vimos que estaba lleno de basurales, de sectores en que hay plásticos, ropa y que los iban quemando,” nos cuenta José Antonio. Luego de eso, comenzaron a postular a fondos, a crear equipo en Boston y en Santiago, y así comenzó todo, por las oportunidades y el compromiso con el medio ambiente.


Su primer biomaterial, llamado Woodpack, nació de la tesis doctoral de MIT de una de sus fundadoras, Paloma González, quien basó su investigación en torno a inteligencia artificial y sustentabilidad en materiales sustentables.


Nos cuentan que algo fundamental siempre fue que los insumos para generar estos nuevos materiales debían estar disponibles en todos los continentes, a nivel local y regional. “Que fuera algo muy abundante, disponible globalmente, y de ahí nació la idea de utilizar celulosa, madera, desechos de papel y cartón, porque eso es algo ampliamente utilizado en todos los países del mundo”.


Entonces se preguntaron: ¿qué pasa si revolucionan la industria del papel? ¿Qué pasa si un papel lo transforman a que sea plástico?


Se vuelve plástico altamente reciclable, porque el papel se recicla en torno a un 90%.


¿Cómo han ido desarrollando todo este conocimiento integrado de la mano de la tecnología y la inteligencia artificial?


“Bueno, desde que nos comprometimos, nos enfocamos en la idea de mejorar y revolucionar el papel, y así empezamos, con la inteligencia artificial, a agregar biomasas, ingredientes, insumos orgánicos, y hacer muchas formulaciones”.


“Así también nació la plataforma de inteligencia artificial llamada Marie Curie, que estamos utilizando, que es una plataforma creada in-house, internamente, de machine learning, de aprendizaje automático de máquinas, que a través del aprendizaje por refuerzo, y la optimización multiobjetivo, genera nuevas fórmulas. O sea, nosotros decimos que queremos, por ejemplo, reemplazar el envase de frutos secos, que tiene que tener ciertas propiedades mecánicas, ciertas propiedades de resistencia y otros, el precio, los insumos, y agregamos estos objetivos dentro de nuestra plataforma de inteligencia artificial, y con un set de ingredientes que nosotros le entregamos, un abanico de ingredientes únicamente orgánicos. Entonces, definiendo estos objetivos, se crea una fórmula con este motor IA, en tan solo dos horas, algo que normalmente tomaba 10 años.”


Después de muchas pruebas y errores, y cuatro años de investigación y desarrollo, obtuvieron un material que reemplazaba el plástico, comercialmente viable, hecho con residuos de papel, celulosa, cartón y biomasa, y que estuvieran todos disponibles en el mundo. Hoy cuentan con más de 200 fórmulas para múltiples necesidades de envases.


Envases inteligentes para frutas


Para frambuesas o mango congelado, por ejemplo, tienen una fórmula de biomaterial que resiste muy baja temperatura y alto nivel de humedad, que se puede usar con productos congelados. Otros envases son para frutos secos como nueces; también trabajan con la agroindustria en otros países de Latinoamérica donde utilizan la borra del café o la cáscara del plátano como uno más de los ingredientes que se pueden determinar a Marie Curie para que se ponga a crear.


“Su principal característica es que tiene mucha variabilidad según su aplicación, según su uso; hay más rígidos, más delgados; claro, la densidad, el espesor también, la rigidez. Todo eso lo variamos con ingredientes e insumos que nos ha dado nuestra inteligencia artificial Marie Curie, y que nos permite también adaptarnos o ser flexibles en cuanto a las posibles aplicaciones que tiene,” nos explica.


Nos cuenta que llegaron a implementar la IA debido a todos los estudios y papers que vieron de biomateriales y materiales nuevos en su momento, es que entendieron que era un proceso muy largo de crear nuevos materiales.


Entonces, gracias al apoyo de MIT y su incubadora DesignX, así como el respaldo de Harvard, además de la colaboración de ANID con el programa y fondo Startup Ciencia, y de CORFO con el programa Reto Innovación de Envases y Embalajes, pudieron reunir ingenieros e informáticos en un equipo en Chile y en Estados Unidos, estableciendo un proceso de mucha mejora constante. Sin duda, es una plataforma que está todo el tiempo mejorando y alimentándose, aprendiendo y haciendo iteraciones.



“Las pruebas o las fórmulas que se generan, nosotros las fabricamos en nuestro laboratorio, las medimos, entregamos las medidas de vuelta a la inteligencia artificial, y es así un proceso circular, que es un circuito de feedback y generación de fórmulas constantes, y que la verdad tiene muy motivados a todos los informáticos que trabajan con nosotros. Hay una persona en Francia, en Lyon, hay dos personas en Boston, y dos personas en Santiago de Chile,” afirma José Antonio.


“Estamos ahora mismo en la investigación y desarrollo de un nuevo envase tipo almeja para frutas, que están pasando por las pruebas de laboratorio, pero queremos llegar a todo el sector agroindustrial, porque sabemos que se ocupa mucho plástico.


Sabemos también que se exporta mucho a Estados Unidos y Europa, que tienen ciertas regulaciones y normas, y que nosotros contamos con la certificación de reciclabilidad como papel de la Unión Europea, y la certificación de compostabilidad y biodegradabilidad de Estados Unidos. Entonces, sabemos que podríamos sumar, hacer un aporte para estas empresas y estamos yendo para allá,” agrega.


Un futuro para los envases de la fruticultura sostenible


Nos cuentan que sus desafíos en fruticultura es llegar a ser la cajita sustentable, el envase sustentable para arándanos, cerezas y otros. También para su fabricación no sirven las maquinarias de papel. Entonces, están creando y desarrollando, utilizando robótica, y creando sus propias maquinarias al mando de José Tomás Domínguez, quien es el otro cofundador y es ingeniero civil mecánico experto en robótica.


“Estamos creando nuestras maquinarias, usando sensores, Internet de las Cosas, para tener una capacidad productiva que sea competitiva en el mercado y lograr esto dentro de este año”.


“Eso es algo que se viene para también después tener un flujo de ingresos, un sistema en que nosotros venderíamos un mini robot, un robot modular, productor de biomateriales, para que sea instalado, por ejemplo, en la bodega de un productor de arándanos y produzcan la cantidad de envases que necesitan ahí, in situ. Y nosotros proveeríamos únicamente la tinta; podríamos decir, cartuchos de tinta de biomaterial para esa máquina. Estamos creando esta máquina, que es un robot de 5 metros por 2 metros, algo impensado para producir biomateriales; no sé si conoces cómo son las máquinas de plástico, de papel, pero son cosas inmensas”.


“Hay unas que ocupan 2 o 3 pisos, y nosotros lo queremos hacer en un robot modular de 5 por 2 metros. Entonces, eso es lo que se viene este año. Se viene a crecer a nuevos mercados, queremos empezar con nuevos clientes grandes. Queremos entrar, sin duda, en la agroindustria, trabajar con más exportadores de frutas y verduras”.


Piensan en soluciones concretas para la agricultura, además de envases, como hacer el saco de 20 kilos, de 10 kilos y de 1 kilo. “Lo que vamos a hacer es crear un set de biomateriales que reemplacen materiales contaminantes del día de hoy”.


“Para 2030, tenemos como objetivo ser la empresa referente a nivel global en la creación de biomateriales”, nos comentó José Antonio González al finalizar la conversación.