Karsten Temme era un estudiante de posgrado en bioingeniería en la Universidad de California, San Francisco, cuando comenzó a investigar cómo las plantas podían autofertilizarse con nitrógeno, eliminando la necesidad de fertilizantes sintéticos. Era una gran idea: los fertilizantes sintéticos son notoriamente dañinos para el medio ambiente, pero los agricultores dependen de ellos para un crecimiento confiable de los cultivos y altos rendimientos, y una idea que había eludido a los científicos durante décadas.

En 2011, él y su compañero de laboratorio graduado, Alvin Tamsir, comenzaron Pivot Bio, con la ayuda de una subvención de la Fundación Gates, para tratar de convertir la investigación en una oportunidad comercial. Avance rápido una década, y la compañía con sede en Berkeley, California, tiene decenas de millones de dólares en ingresos (Temme está disminuyendo para ser precisos) por productos microbianos que pueden reemplazar a los fertilizantes sintéticos en los principales cultivos de cereales, incluidos el maíz y el trigo.

Como señal de la magnitud de la oportunidad, Pivot Bio dijo el lunes que había recaudado 430 millones de dólares bajo el liderazgo de la firma de capital de riesgo DCVC y Temasek Holdings de Singapur. La nueva inversión eleva la financiación de la puesta en marcha de tecnología agrícola a más de $ 600 millones para una valoración de casi $ 2 mil millones.

“No creo que haya habido nunca algo como esto en la agricultura”, dice Temme, el director ejecutivo de la compañía, de 41 años, sobre la afluencia masiva de efectivo. “Estamos empezando a ver dónde la innovación puede alterar los sectores de esta industria. “

Temme, quien creció en Casper, Wyoming, recibió su licenciatura y maestría en ingeniería biomédica de la Universidad de Iowa antes de mudarse a California para su doctorado. Mientras estaba en el laboratorio del profesor Chris Voigt, uno de los pioneros de la biología sintética que ahora está en el MIT, decidió explorar si se podía hacer que las culturas se autofecundaran. “El concepto de culturas capaces de autofecundarse tiene más de 100 años”, dice. “Fui lo suficientemente ingenuo como para poner mi mirada en este problema imposible para la agricultura”,

Con Pivot Bio, Temme y Tamsir realizaron ingeniería inversa del ADN de los microbios en el microbioma de la raíz del cultivo, permitiendo que los microbios reprogramados detecten las necesidades de nutrientes del cultivo y produzcan los niveles adecuados de nitrógeno para ellos. Básicamente, reactivaron las capacidades de producción de nitrógeno latentes durante mucho tiempo que ya existen en el ADN de los microbios del suelo. “Ha estado en hibernación desde que comenzamos a usar fertilizantes”, dice. “Dijimos, ‘despertemos esta parte del microbioma. “

“Queremos cambiar la forma en que funciona la granja. No es solo un experimento para mejorar los gérmenes, sino también para mejorar la forma en que opera la empresa. ”

Después de años de pruebas de laboratorio y de invernadero, la compañía lanzó su primer producto, llamado Pivot Bio Proven, a los productores de maíz de EE. UU. En 2019. Se agotó en seis semanas. Desde entonces, la compañía ha lanzado versiones para trigo (en 2020) y sorgo (en 2021). Su última versión para maíz, llamada Pivot Bio Proven 40, permite a los agricultores reemplazar hasta 40 libras por acre de nitrógeno sintético, casi el doble del producto inaugural de la compañía. En total, dice Temme, los agricultores usan sus productos en más de un millón de acres de cultivos.

Todavía es solo una fracción del área de cultivos en hileras (solo maíz se siembra en 92 millones de acres, según el USDA), pero el potencial es enorme. Cada año se venden unos $ 60 mil millones en fertilizantes químicos sintéticos para cultivar maíz, trigo y arroz, y estos fertilizantes sintéticos contribuyen con el 7% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, según Pivot Bio, lo que lo convierte en un importante contribuyente al cambio climático. Los cultivos utilizan solo una parte del nitrógeno sintético aplicado como fertilizante, mientras que parte de lo que queda se emite como óxido nitroso, un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el dióxido de carbono. El nitrógeno sintético no utilizado también se encuentra en las vías fluviales en forma de nitratos. Pivot Bio afirma que sus productos microbianos productores de nitrógeno, por otro lado, no fluyen hacia las vías fluviales ni se dispersan en el aire.

Si bien el nuevo financiamiento es enorme para la agricultura, Matt Ocko, codirector de DCVC, lo describe como una “fracción del costo” de construir una planta química tradicional. “Pivot es un indicador de cuán poco capital puede transformar fundamentalmente una industria gigante y ayudar a resolver problemas existenciales de resiliencia climática al mismo tiempo”, dice.

Con los nuevos fondos, que deberían ser la última recaudación de fondos privada antes de una oferta pública, Pivot Bio tiene la intención de acelerar el lanzamiento de nuevos productos y expandirse globalmente. “Para mí, el nitrógeno es lo más importante que podemos hacer para intentar generar un impacto”, dice Temme. “Es el segundo costo agrícola más importante después de las semillas y su impacto ambiental es enorme. ”

El costo es fundamental para lograr que los agricultores, que operan con bajos márgenes de ganancia, abandonen sus modos tradicionales de operación. “Queremos cambiar la forma en que funciona la granja. Este no es solo un experimento para mejorar los microbios, sino también para mejorar la forma en que opera el negocio ”, dice.

Otras nuevas empresas, incluidas Indigo Ag y Joyn Bio, una empresa conjunta entre Ginkgo Bioworks y Bayer, también han recaudado sumas sustanciales para mejorar la sostenibilidad de la agricultura.

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