我國白色生物技術發(fā)展前景分析
瀏覽次數(shù):145 發(fā)布日期:2019-7-3
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我國白色生物技術發(fā)展前景分析!
白色生物技術使用的酶和微生物進行生物基產(chǎn)品,如化工、食品和飼料、醫(yī)療保健、洗滌劑、造紙、紡織和生物能源。白色生物技術是繼紅色生物技術(醫(yī)學生物技術)和綠色生物技術(農(nóng)業(yè)生物技術)之后興起的第三種生物技術,也稱工業(yè)生物技術。工藝過程是利用活細胞像霉菌,酵母菌,細菌等微生物進行物質轉化,大規(guī)模的生產(chǎn)所需的各種產(chǎn)品。在化工、能源、環(huán)保、醫(yī)藥、清潔劑、紡織品等行業(yè)能廣泛應用。白色生物技術是利用活體細胞作催化劑,在溫和的條件下高效地進行物質轉化,與傳統(tǒng)的高溫高壓的化學轉化相比,生產(chǎn)過程能耗低,廢棄物少,產(chǎn)品可生物降解,可以緩解溫室效應等環(huán)境危機。其產(chǎn)品聚乳酸在2000年上市,標志著白色生物技術取得了巨大成就。白色生物技術是人類由化石經(jīng)濟向生物經(jīng)濟過渡的必要工具,是解決人類目前面臨的資源、能源及環(huán)境危機的有效手段。白色生物技術煉制的執(zhí)行方案,是一個綜合性的生化和物化過程,是將再生原材料轉化為有價值的生物能量利用過程。
2001年,OECD進行了生物技術用于改造傳統(tǒng)工業(yè)的21個試驗。試驗結果表明,在紙漿和造紙行業(yè),白色生物技術將漂白過程中的能量消耗降低40%;在紡織業(yè)方面,可減少14%—18%的耗水量,漂白過程的能耗降低9%—14%;塑料產(chǎn)品方面,能減少20%—80%的對石化資源的需求,且產(chǎn)品可自然降解;在化學醫(yī)藥方面,在維生素B2的生產(chǎn)過程中,能減少80%的CO2排放量,減少67%的污水排放量,而在頭孢類抗生素的生產(chǎn),能夠減少50%的CO2排放量,節(jié)約20%的能源消耗,節(jié)水75%。
目前,白色生物技術生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)量最高,用玉米淀粉、糖、甘蔗和小麥是用來生產(chǎn)乙醇代替汽油,可以減少90%溫室氣體排放。此外,白色生物技術的生物基產(chǎn)品已經(jīng)成熟,主要應用在生產(chǎn)化學品。2011年全球白色生物技術產(chǎn)品總量為1161200公噸,只占市場份額的5%。
3年前,全球白色生物技術只有四五家企業(yè)在市場上比較活躍,而今年有超過80家企業(yè)將白色生物技術產(chǎn)品商業(yè)化,其中50家企業(yè)是基于生物基原料生產(chǎn)的化工產(chǎn)品。
JonathanPorritt在今年初發(fā)布的一份報告中預計,到2025年,白色生物技術產(chǎn)品全球市場產(chǎn)能在1500-3600億英鎊,主要應用在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)藥保健和制造業(yè)。市場預計,到2030年白色生物技術生產(chǎn)的化工產(chǎn)品將增長到30%。
近30年來,我國經(jīng)濟快速發(fā)展,GDP以年均10%左右增長,對石化能源及原料的需求日益旺盛,依賴程度逐漸增大。2013年,我國原油進口依存度近60%,對石油煉制的大宗化工原料的高度依賴,已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。
同時,我國工業(yè)的能耗、物耗與環(huán)境污染物排放水平居高不下,嚴重制約著我國工業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。2012年我國GDP約占世界的5%;但能源消耗排名世界第二。2012年,中國碳排放量達79億噸,約占全球排放量的1/4。
發(fā)展工業(yè)生物技術,以生物可再生資源替代石化資源的路線,可以有效減輕我國對石化原料的依賴、CO2排放,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。
科技部印發(fā)的《“十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項規(guī)劃》提出,圍繞以可再生碳資源取代化石資源的工業(yè)原料路線替代,以綠色高效生物催化劑取代化學催化劑的工藝路線替代,促進我國現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展!兑(guī)劃》還提出,加強生物催化與生物轉化、人工生物體與細胞工廠創(chuàng)建、生物過程工程化等重大科學問題的研究。
其實,在在過去的十幾年中,中國政府一直重視并支持白色生物技術行業(yè)的發(fā)展,采取各種措施滿足產(chǎn)品的供應和需求,如物質獎勵和稅收優(yōu)惠補貼等。
中國的白色生物技術取得了快速發(fā)展,尤其是生物能源和化工行業(yè),例如中國已經(jīng)鞏固和加強了第三大乙醇生產(chǎn)國和第二大化學品生產(chǎn)國的地位。
在白色生物技術上,中國已經(jīng)完成了應變工程、發(fā)酵工藝優(yōu)化、固定化酶和細胞技術、分離和提取技術,以及生物反應器的優(yōu)化突破等主要技術。發(fā)酵和高價值中國小批量產(chǎn)品生物催化技術的應用在過去的幾十年中取得巨大成功。
據(jù)西美信息數(shù)據(jù)顯示,2010年中國生物基精細化學品的市場價值達到了74億美元,大概占了整個中國白色生物技術行業(yè)市場價值的40%,是中國最大的白色生物技術子行業(yè)。
隨著科技的發(fā)展,白色生物技術產(chǎn)品數(shù)量在不多增加的同時,生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴大。在中國的主要產(chǎn)品是傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品,如酶,維生素,氨基酸,有機酸,淀粉衍生物,新興白色生物技術產(chǎn)品,聚羥基脂肪酸酯、1,3-PDO和微藻柴油等。未來,會有更多的白色生物技術產(chǎn)品在進行商業(yè)化。