Главная О компании Карта сайта Технологии для АПК Новые корма Рыбалка
Промышленная биотехнология
Биологический синтез позволяет создавать огромное разнообразие новых продуктов с заданными свойствами. Речь идет как о традиционных областях (например, продукты питания для человека, корма для животных и так далее), так и принципиально новых областях (таких как производство биополимеров, производство биоразлагаемых продуктов, биотопливо). Этот сектор является в настоящий момент мощным двигателем развития биотехнологической промышленности в мире. Общественное внимание приковано к проблеме биотоплива, однако она не является определяющей для развития мировой биотехнологической промышленности. Современное положение дел таково, что именно прогресс в технологиях промышленного производства продукции тонкой химии и биополимеров является основным стимулом для создания крупных производств по переработке возобновляемой биомассы, в первую очередь целлюлозосодержащего сырья.
3.1. Производство ферментов
Ферментные препараты применяются в процессе производства пищевых продуктов, спиртовом, кожевенном производстве, в производстве моющих средств. В настоящий момент в России действует только одно предприятие, имеющее мощности для выпуска промышленных ферментных препаратов, которое было построено еще в советский период. Создание благоприятных условий для развития конкурентоспособных крупнотоннажных производств ферментов является приоритетной задачей развития промышленной биотехнологии в России.
3.2. Биотехнологическое производство аминокислот
Аминокислоты (прежде всего лизин, метионин, треонин, триптофан) используют как компоненты приготовления кормов для сельскохозяйственных животных и птиц, а также в различных отраслях промышленности. В России, несмотря на активный рост продовольственного рынка и рост животноводства, аминокислоты в промышленных масштабах не производятся (за исключением метионина), предприятия по производству аминокислот, построенные в советский период, остановлены, поскольку не отвечают современным технологическим и экономическим требованиям. Развитие животноводства и продовольственного рынка в России и странах СНГ делает целесообразным возобновление производства аминокислот на новом технологическом уровне в партнерстве с ведущими мировыми биотехнологическими компаниями.
3.3. Организация производства глюкозо-фруктозных сиропов
Глюкозо-фруктозные сиропы по своему составу и физиологической ценности превосходят сахарозу и, следовательно, могут заменить сахар, стать основным компонентом - подсластителем при производстве безалкогольных напитков, кондитерских и других изделий.
Глюкозо-фруктозные сиропы необходимы не только для пищевой промышленности. Особенно важно то, что в мире биологические производства в качестве питательных сред широко используют эти сиропы, а в Российской Федерации в настоящее время используется сырье, не позволяющее обеспечивать оптимизацию и повышение эффективности выпускаемой продукции. В рамках комплекса мероприятий будут обеспечены условия по развитию в России производства глюкозно-фруктозных сиропов, обладающих необходимым для биотехнологических производств качеством.
3.4. Производство полисахаридов
Полисахариды в основном используются как добавка, улучшающая качество самых различных продуктов и технологических операций (повышение нефтедобычи, буровые работы, повышение урожайности, пищевая, фармацевтическая и косметическая промышленность, сельское хозяйство и так далее). В России производство полисахаридов промышленного назначения ведется в незначительных масштабах, но существует значительный потенциал роста данного рынка, при активной политике государства в этой области.
3.5. Производство субстанций антибиотиков
Для производства готовой лекарственной формы антибиотика используется его основа, так называемая "субстанция антибиотика". Разнообразная химическая модификация субстанции антибиотика приводит к созданию целого ряда лекарственных форм. Субстанции антибиотиков производят химическим или микробиологическим способом. До 1990 года СССР производил около 18 субстанций антибиотиков, в том числе для ветеринарии, и делил с США 1 - 2 место по объему производства субстанций антибиотиков в мире. После 1993 года производство субстанций резко уменьшилось, а в 2004 году производство антибиотиков было практически остановлено, большинство потребляемых в России антибиотиков и других препаратов в настоящее время импортируется из-за рубежа. Для формирования устойчивого сектора фармацевтики России необходимо создать условия для развития производства субстанций антибиотиков.
3.6. Производство биодеградируемых полимеров
Мировой рынок биодеградируемых полимеров демонстрирует высокие темпы роста. При ужесточающихся требованиях к защите окружающей среды и росте стоимости утилизации отходов обеспечение формирования в России производств биодеградируемых полимеров является важным направлением Программы развития биотехнологий.
Важное значение также будет иметь доработка технического регламента Таможенного союза "О безопасности упаковки" в целях стимулирования внедрения биоразлагаемых материалов.
3.7. Создание биотехнологических комплексов по глубокой переработке древесной биомассы
Традиционные промышленные технологии глубокой переработки древесины малопроизводительны, ориентированы на получение ограниченного ассортимента продуктов и наносят ущерб окружающей среде.
Основные мировые тенденции развития научных и технологических исследований в области глубокой переработки древесной биомассы связаны с разработкой новых принципов и методов комплексного использования всех ее основных компонентов (целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина и экстрактивных веществ), а также вовлечением в химическую переработку древесных отходов, некондиционной и малоценной древесины. В отходы лесопильного производства попадает в настоящее время не менее 30 - 40% от выращенной древесины. Не меньше объем отходов на лесосеках. С помощью биотехнологий необходимо добиться сокращения безвозвратных потерь в виде отходов до уровня не более 10%. При этом возможно получение широкого ассортимента ценных химических продуктов для медицины, фармацевтической, парфюмерно-косметической, пищевой, химической отраслей, целлюлозно-бумажных производств сельского хозяйства и бытовой химии.
Важным направлением будет развитие целлюлозно-бумажных производств, обеспечивающих комплексную, безотходную переработку древесного сырья с максимальной энергетической и экологической эффективностью и включающих в себя:
бесхлорную отбелку на основе биотехнологических методов; производство новых типов волокон, пленок, барьеров, сорбентов, фильтров на основе целлюлозы;
производство новых композитных материалов, создаваемых на основе волокон и других компонентов лигноцеллюлозного комплекса;
производство полимерных продуктов специального назначения (детергенты, антиоксиданты, адгезивы и других), а также реагентов для природоохранных технологий (флокулянтов, сорбентов, детоксикантов и других);
производство новых видов бумаги и картона, гигиенических продуктов с использованием нанотехнологий различного назначения на основе произведенных без использования хлора целлюлозы и древесной массы.
3.8. Перевод предприятий химической промышленности на возобновляемое сырье
Существует большой класс химических веществ, которые могут быть синтезированы методами биологического синтеза с использованием в качестве исходного сырья возобновляемой биомассы. Перевод химической промышленности на растительное сырье - долгосрочная тенденция, по оценкам ведущих экспертов - в ближайшие 10 лет технология производства большинства химических продуктов изменится радикальным образом. В России при наличии развитой химической промышленности и нефтехимии практически не ведется работа в этом направлении.
3.9. Применение биогеотехнологии в горнодобывающей промышленности
Биогеотехнология - использование геохимической деятельности микроорганизмов в горнодобывающей промышленности. Это экстракция и концентрирование металлов при биологической очистке сточных вод предприятий горнодобывающей промышленности и флотационных процессах, выщелачивание упорных, бедных и отработанных руд, окисление пиритов и пиритсодержащих пород.
Наряду с бактериальным выщелачиванием металлов сформировались и другие разделы биогеотехнологии - десульфирование каменного угля, борьба с метаном в угольных шахтах, повышение нефтеотдачи пластов.
Во многих случаях использование методов биогеотехнологии позволяет сократить применение в технологическом процессе опасных ядов (например цианидов), значительно снижает энергопотребление в технологических процессах, уменьшает экологический вред окружающей среде. Являясь одним одним из крупнейших мировых центров горнорудной промышленности, Россия имеет существенный потенциал развития этого направления промышленной биотехнологии.
3.10. Глубокая переработка зерновых и других сельскохозяйственных культур
В США глубокой переработке подвергается 145 млн. т кукурузы - 36% всего урожая. В России глубокая переработка зерна - относительно новое направление, претендующее стать быстро развивающейся отраслью.
Развитие в России глубокой переработки зерна позволит производить высокотехнологичные продукты, спрос на которые на мировом рынке с каждым годом растет. Дальнейшее углубление переработки в сторону производства биотехнологических продуктов с высокой добавленной стоимостью будет способствовать решению проблем с рынками сбыта зерна: на российском рынке востребованы аминокислоты и корма, в Европе растут потребности в экологических биопластиках, на рынках Азии востребованы продукты биохимии, например биобутанол. Более 10 проектов строительства заводов по глубокой переработке зерна находятся на разной стадии реализации.
3.11. Развитие принципов биорефайнинга на основе производства целлюлозы
Развитие принципов биорефайнинга на основе производства целлюлозы для химической переработки в вискозные волокна нового поколения, карбоксиметилцеллюлозу, нано-целлюлозу, биополимеры различного назначения, пищевые и кормовые волокна. Внедрение принципов биорефайнинга в целлюлозно-бумажной промышленности позволит существенно сократить использование вредных химических веществ, уменьшит экологическую нагрузку на среду, обеспечит расширение ассортимента выпускаемой предприятиями продукции.
3.12. Производство биотоплива на основе древесных отходов
Биоэнергетика на древесных отходах (пеллеты) - одна из самых молодых и самых быстрорастущих отраслей российской экономики. К древесной биоэнергетической отрасли относятся: производство биотоплива (пеллет), выработка тепловой и электрической энергии с использованием биотоплива, изготовление и поставка оборудования для производства и сжигания биотоплива. Развитие данного направления приведет к росту производства электрической и тепловой энергии, полученной из дешевых источников, а также обеспечит эффективную утилизацию отходов лесопереработки. Дополнительным эффектом реализации данного комплекса мероприятий станет развитие энергетического машиностроения.
3.13. Производство ларвицидных препаратов
Применение биологических средств для борьбы с кровососущими насекомыми широко развито как в странах Западной Европы, где традиционно высок уровень экологической защиты, так и в развивающихся странах (например, в Индии), для которых эта проблема является острой. В последние годы формируется рынок ларвицидных препаратов в странах Африки, акцент в борьбе с болезнями, переносчиками которых являются насекомые (например, малярия), смещается с вакцинирования населения на борьбу с насекомыми - переносчиками болезней. Биологические препараты играют в этом процессе ключевую роль, поскольку сочетают высокую эффективность и избирательность воздействия с отсутствием вреда природной среде и человеку. Данное направление Программы направлено на формирование условий для развития производства ларвицидных препаратов, создания новых продуктов, поддержку экспорта, интеграцию биологических технологий и продуктов в общую систему контроля и защиты природных массивов, туристско-рекреационных зон.
В результате реализации Программы будут сформированы начальный объем спроса на продукцию промышленной биотехнологии, правовая основа регулирования основных этапов переработки биологического сырья и применение продуктов промышленной биотехнологии в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, создана технологическая база для развертывания масштабного промышленного производства биотехнологической продукции.
Реализация указанных комплексов мероприятий приведет к созданию в России крупнотоннажной биотехнологической промышленности в стране, обеспечит базовые сектора экономики сырьем и полуфабрикатами.
Ответственный за разработку и реализацию комплекса мер по направлению - Минпромторг России.
Главная О компании Карта сайта Технологии для АПК Новые корма Рыбалка
