En el corazón del Vallès se ubica una de las grandes instalaciones científicas de referencia de Catalunya y de Europa, el Sincrotrón Alba. Este imponente edificio, en el que incluso se han rodado escenas para la serie de Amazon Prime Video Day One, consta de un acelerador de partículas del tipo sincrotrón de tercera generación con 14 líneas de luz, unos laboratorios de altísima especialización que aprovechan la radiación lumínica generada para analizar la materia desde diferentes perspectivas. Desde su puesta en marcha en 2012, en el Alba se han llevado a cabo más de 3.500 experimentos, los cuales abarcan desde el desarrollo de antivíricos para la covid-19 hasta la optimización de los nanomateriales del recubrimiento de las bolsas de patatas.
Con una presencia destacada en el ámbito académico, el Sincrotrón también trabaja estrechamente con el mundo industrial, del cual cerca de la mitad de los clientes provienen del extranjero. "Vienen empresas de Estados Unidos o de Japón", confirma el director de la Oficina de Relaciones con la Industria del Alba, Alejandro Sánchez. Con él hablamos sobre cómo la entidad ha conseguido posicionarse internacionalmente como un sincrotrón de referencia por la especialización de sus líneas de luz, pero también de los esfuerzos que se están haciendo a escala local para abrir el ecosistema a las pymes catalanas.
¿Cómo funciona un acelerador de partículas del tipo sincrotrón como es el Alba? ¿Qué valor pueden extraer las empresas?
Alba está compuesto de un acelerador de partículas. Lo que hacemos nosotros es acelerar electrones hasta casi la velocidad de la luz. Cuando estos electrones giran, producen una luz de sincrotrón que cubre desde los infrarrojos hasta los rayos X. Son estos rayos X los que usamos para dar servicio a las empresas y al mundo académico. Se les hace incidir sobre una muestra, que es la que queremos analizar, y su interacción nos da información sobre la estructura atómica de la muestra, la estructura magnética, la estructura electrónica… Esta es la información que es valiosa para las empresas y los investigadores académicos para desarrollar nuevos materiales, mejorar los ya existentes o desarrollar nuevos procesos.
¿A qué sectores económicos puede interesar más especialmente llevar a cabo estos análisis?
La luz de sincrotrón es muy flexible y muy transversal, se puede aplicar a una multitud de sectores industriales, todo aquello que sea susceptible de ser analizado con rayos X. Hablamos, por ejemplo, de la industria farmacéutica, uno de los grandes usuarios. También la industria del acero, la de los semiconductores, la de químicos y plásticos, catalizadores para coches, agricultura, aeroespacial… Son técnicas que sirven para muchos tipos de materiales, no solo para algunos específicos.
Uno de los sectores con los que más habéis trabajado es precisamente el farmacéutico. ¿Podría ponernos algunos ejemplos de investigaciones destacables en este ámbito?
El caso más paradigmático fue el que nos pasó durante la pandemia. Entonces, Alba cerró como muchas otras empresas y centros, pero al cabo de un mes nos llamó una empresa estadounidense que estaba desarrollando un antiviral para la covid. La investigación que necesitaba únicamente se podía hacer en un sincrotrón, así que abrimos para darle servicio. La empresa nos envió las muestras congeladas desde Estados Unidos con avión, pero las personas no viajaron; accedieron a nuestro laboratorio con un acceso remoto desde Estados Unidos. Nosotros cargamos la muestra en el laboratorio, y ellos lo manipulaban y recogían los datos en remoto. Creo que es un ejemplo que ilustra muy bien para qué sirve un sincrotrón y cómo hay ciertas cosas que solo se pueden hacer en un sincrotrón como este.
Desde el Sincrotrón también habéis desarrollado diversos proyectos de semiconductores y baterías, dos sectores considerados clave para la soberanía europea. ¿En qué fases específicas de estas dos tecnologías el uso del acelerador de partículas puede suponer una ventaja competitiva?
La capacidad analítica del sincrotrón es la gran ventaja competitiva. Con los semiconductores, si alguien quiere desarrollar nuevos dispositivos, necesita nuevos materiales que sean más rápidos, que hagan el switch eléctrico más rápidamente, que pierdan menos energía y tengan una conductividad mejor… Este tipo de cosas se pueden analizar en un sincrotrón: se pueden buscar nuevos materiales que cumplan estas funciones y analizar la estructura electrónica de los materiales, que nos da información sobre el consumo del material o si transporta los electrones de manera más o menos eficiente. Otro ejemplo es la nueva generación de semiconductores que pueden usar grafeno, que es conductor y se puede utilizar en la puerta de los transistores para que hagan el switch más rápidamente y con menos energía. Todo esto no llega aún ni a escala industrial, se encuentra a una escala de investigación muy básica, y es lo que puede aportar el sincrotrón a este sector industrial. Dentro del proyecto de Alba II también se está proponiendo colaborar con el Innofab, que contará con una sala blanca de cierto tamaño donde se harán desarrollos muy próximos a la industria, con lo cual tendríamos una combinación sinérgica perfecta entre el Sincrotrón Alba, el Innofab y la industria.
Cuando se analiza la industria de los semiconductores europea, se habla a menudo que existen empresas dedicadas al diseño de chips, pero que faltan fábricas. ¿De qué manera el Sincrotrón y el Innofab pueden ayudar a compensar esta carencia?
La gran aportación sería tener una gran base de investigación que ayudaría a estas fábricas a incorporar nuevas tecnologías. Una fábrica de semiconductores es algo complejo y caro, hablamos de 20.000 o 30.000 millones, y solo está al alcance de grandes compañías, que pueden decidir instalar esta clase de fábricas en entornos de investigación e innovadores que les puedan resultar beneficiosos. Y es aquí donde juegan un papel muy importante el Sincrotrón Alba, Innofab y la relación con la industria. También estamos en contacto con el IMEC de Bélgica, que es un centro de desarrollo europeo muy potente. Todo esto, en conjunto, es lo que puede hacer que una empresa decida instalar un centro de investigación, por ejemplo, en las cercanías de Barcelona. Se debe crear un caldo de cultivo.
"La gran aportación de Alba para atraer fábricas de semiconductores sería tener una gran base de investigación que ayudaría a estas fábricas a incorporar nuevas tecnologías"
También os situáis cerca del campus de la Universidad Autónoma y de sus centros de investigación.
Efectivamente. También tenemos cerca el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM), que está en el campus de la UAB, y tiene una sala blanca de 2.000 metros cuadrados. Todo esto forma un conjunto de centros que promueven la innovación y el contacto con las empresas que, de nuevo, puede ser muy atractivo para una empresa que se quiere implantar en Europa. Nos pone en el mapa, en un nivel muy competitivo.
Hablando de mapas: ¿qué posición ocupa el Sincrotrón Alba en el ecosistema europeo de aceleradores de partículas?
Sincrotrones en Europa con un tamaño como Alba o más grande, hablamos de siete u ocho, no hay más. Y solo los tienen ciertos países: Alemania, Inglaterra, Francia, Suiza, Suecia… ¿Cómo se posiciona Alba? Es un sincrotrón de tamaño medio, pero tenemos la gran ventaja de tener algunas líneas que son únicas. Una de ellas es BOREAS, que tiene una combinación de técnicas que la han hecho única y muy atractiva para todos los usuarios, empresas y centros de investigación internacionales. Vienen de Estados Unidos, de Corea… Otra de las líneas es MISTRAL, de microscopía de rayos X que permite visualizar una célula entera sin la necesidad de partirla, con una resolución de 20 nanómetros, con lo que podemos hacer tomografías. De estas solo hay cuatro o cinco líneas en todo el mundo. Y a Alba vienen personas de otros sincrotrones a usar esta línea, porque las cosas que son capaces de verse en esta línea no se pueden ver en las suyas. Más de un tercio de los usuarios académicos y el 48% de las empresas que vienen son internacionales. Siendo de un tamaño medio, porque no somos un sincrotrón grande, Alba está muy bien posicionado competitivamente.
"A Alba vienen personas de otros sincrotrones a usar esta línea, porque las cosas que son capaces de verse en esta línea no se pueden ver en las suyas"
¿Qué relación mantenéis con el resto de sincrotrones europeos? ¿Os coordináis para trabajar juntos o más bien tenéis una relación de competencia?
Tenemos una coordinación muy bien establecida. Existe una organización llamada LEAPS, la liga de los aceleradores europeos basados en fotones, y nuestra directora, Caterina Biscari, fue su presidenta durante dos años, y durante dos años más también fue su vicepresidenta. De hecho, nació como una simple asociación y ahora se quiere convertir en una entidad con personalidad jurídica, de manera que la coordinación entre todos los sincrotrones va en aumento. Esto a escala de gestión, pero después están todos los contactos que tenemos en las diferentes divisiones con otros sincrotrones. Entre ingenieros y científicos, la relación es muy intensa. Pero también se ha de decir que es una relación de coordinación-competitividad: colaboramos en el desarrollo de nuevas tecnologías y en mejorar nuestros equipos, pero competimos para conseguir empresas. Es una competencia feroz.
En el Sincrotrón trabajáis tanto con instituciones académicas como con empresas privadas. Con las segundas, ¿qué tipos de colaboraciones establecéis?
En el Sincrotrón Alba tenemos un grupo de personas, la Oficina de Relaciones con la Industria, que está enfocada y exclusivamente dedicada a dar servicio a las empresas, de manera que no se tengan que preocupar de conocer qué técnicas usamos o cuáles son mejores. Simplemente vienen, nos exponen su problema, las asesoramos y les proponemos la técnica más adecuada. Lo primero siempre es entender el problema. Una vez expuesto, el grado de colaboración puede variar, y nos adaptamos perfectamente a lo que necesiten. Puede ser que simplemente necesiten venir puntualmente a hacer unas medidas, y les ofrecemos el análisis de los datos y el informe; mientras que hay empresas que quieren una colaboración a largo plazo, quizá cerrando un convenio de varios años o financiando personal que trabaja en Alba para hacer los experimentos de la compañía. Entre estas dos situaciones extremas, caben todo tipo de alternativas: con algunas empresas hemos firmado convenios para hacer una serie de experimentos, pero sin llegar a tener una persona financiada por ellas; también estamos abiertos a colaboraciones universidad-Sincrotrón-empresa, o incluso con otros sincrotrones para dar servicio a una misma empresa.
¿Qué clase de empresa acostumbra a interesarse más a menudo en usar el acelerador de partículas del Sincrotrón Alba?
Obviamente, el perfil más proclive a usar un sincrotrón es el de las empresas con más I+D, como las farmacéuticas o las dedicadas al desarrollo de nuevos materiales y de baterías. Pero también nos hemos encontrado casos como el de tener que defender una patente de un medicamento: necesitan venir aquí porque los resultados que tenemos en el sincrotrón son los definitivos para probar si una empresa infringe la patente de otra empresa. También hemos tenido casos de empresas relacionadas con la agricultura, que quieren conocer mejor su producto químico para ver si lo pueden mejorar, u otra empresa dedicada al empaquetamiento de comida, como las bolsas de patatas. Las bolsas de patatas son mucho más complicadas de lo que parecen, porque tienen nueve o diez capas diferentes: una que aísla y no deja pasar el oxígeno para que no se oxide, una que refleja la luz para que no se caliente la comida… Y hay otra capa para preservar el alimento durante más tiempo, formada por nanoelementos de selenio, y hacía falta analizar si se encontraban en el estado adecuado de oxidación para poder preservar bien el alimento. El perfil, fundamentalmente, es de empresas intensivas en I+D, pero también hay muchas más que se pueden beneficiar de los servicios del Sincrotrón.
Las pymes constituyen la enorme mayoría del ecosistema empresarial de Catalunya, pero a menudo presentan más dificultades para invertir en I+D que las grandes compañías. ¿De qué manera intentáis acercaros a este segmento?
Es muy importante captar las pymes, porque hay muchas y porque, usando el Sincrotrón, pueden mejorar su competitividad y posicionarse mejor. Para estos casos, tenemos proyectos europeos que nos ayudan a hacer que las empresas tengan un primer acceso gratuito. El sistema fue ideado aquí, lo lideramos y coordinamos el acceso de las pymes a todos los sincrotrones europeos. Hasta entonces, los proyectos europeos estaban muy enfocados a cómo ayudar a los académicos a acceder, y pensamos, ¿por qué no a los industriales? Y así lo hicimos. Hace ya más de ocho años que damos acceso a las pymes a través de cuatro proyectos europeos. Alba ha estado muy activo, y es el que tiene más accesos de pequeñas y medianas empresas. Y de todas las que han venido una primera vez, un tercio han vuelto ya pagando, y esto es muy indicativo de la utilidad que tienen para ellas las técnicas avanzadas de caracterización de materiales.
"Usando el Sincrotrón, las pymes pueden mejorar su competitividad y posicionarse mejor"
¿Podría poner algún ejemplo concreto de alguna empresa catalana con la que hayáis trabajado?
Un ejemplo sería Laboratoris Esteve, que vinieron para desarrollar unos nuevos inhibidores contra el dolor. También ENANTIA, que usó los rayos X para detectar impurezas de estructuras cristalinas en fármacos. O bien algunos de los ejemplos que ya hemos mencionado, como Samtack, la empresa dedicada al embalaje de productos alimentarios, o Altinco, vinculada a la agricultura, que desarrolla un producto para hacer que todas las hojas de los árboles caigan al mismo tiempo para hacer que sea menos costoso recogerlas. Todo esto muestra que el impacto en el territorio es importante.
¿Cómo se distribuyen territorialmente las empresas con las que habéis trabajado?
Aproximadamente, el 49% son internacionales, y de la otra mitad, un 40% son catalanas y un 11%, del resto de España.
¿De qué manera intentáis intensificar la captación de más empresas locales?
De hecho, es donde hacemos más esfuerzos. Cada año organizamos un Industry Workshop, en el que vienen empresas para que les enseñemos qué podemos hacer, y a raíz de aquí surgen contactos. Las empresas catalanas lo tienen mucho más a mano. Y este año hemos tenido una visita del presidente de Pimec, que representan a más de 150.000 empresas, para establecer una colaboración en la que ellos se comprometían a diseminar información de Alba a todas sus empresas.
Es habitual que, en instituciones innovadoras como el Sincrotrón Alba, surjan ideas entre los profesionales que acaben desembocando en la creación de nuevas empresas derivadas de alta tecnología. En vuestro caso, ¿se ha dado la situación?
Si hubiera algún científico que quisiera montar una spin-off, la promocionaríamos y la ayudaríamos. Durante varios años hemos ofrecido a los trabajadores acceso a un curso con Esade sobre cómo montar una spin-off y conseguir inversión. Este año lo hemos hecho con PriceWaterhouse (PwC) y la Generalitat, que tenían un programa que hemos abierto a investigadores e ingenieros. Por otra parte, la Oficina de Relaciones con la Industria da soporte a los ingenieros en temas como las patentes. Un ingeniero no puede dedicarse a registrar una patente, así que les ayudamos y les promovemos todo lo posible para que todos estos desarrollos, tanto de científicos como de ingenieros, se patenten. El impacto de Alba va más allá de las patentes que pueda generar su personal. La investigación realizada en Alba impacta directamente en las patentes.
¿Cómo lo hace?
Hemos hecho un estudio para ver cuántas patentes citan publicaciones hechas en Alba, sean nuestras o de nuestros usuarios. Y hemos encontrado 4.500 patentes. Además, el 27% de las propuestas académicas recibidas declaran que tienen relevancia industrial. Hay un enorme impacto en innovación del cual solo podemos vislumbrar la punta del iceberg.
Desde 2020 estáis preparando una importante renovación del Sincrotrón Alba, el cual pasará de tener una fuente de luz de tercera generación a una de cuarta. El calendario prevé detener la actividad en 2030 para ejecutar la instalación y volver a operar en 2032. ¿Qué cambio supondrá esta evolución y qué valor tendrá para las empresas?
Es un cambio de generación, como sucede con el 4G y el 5G de los móviles. Esto supone que el haz de luz que se generará será 40 veces más pequeño, mucho más intenso y mucho más coherente. Todo esto nos permitirá tener mucha mejor resolución a la hora de analizar las muestras, tanto desde el punto de vista espacial como de la calidad de las imágenes, así como de los niveles de detección. Además, también seremos más rápidos, lo que nos permitirá hacer estudios dinámicos por debajo de los milisegundos. ¿Qué significa esto? Que todo lo que sea resolución temporal, resolución espacial o un nivel más elevado de acción mejorará, y podremos ofrecer un servicio mejor para que las empresas puedan desarrollar productos o materiales más eficientes o bien reducir costes de fabricación.