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微生物技術使用的酶和微生物進行生物基產品,如化工、食品和飼料、醫療保健、洗滌劑、造紙、紡織和生物能源。微生物技術是繼紅色生物技術(醫學生物技術)和綠色生物技術(農業生物技術)之后興起的第三種生物技術,也稱工業生物技術。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,大規模的生產所需的各種產品。在化工、能源、環保、醫藥、清潔劑、紡織品等行業能廣泛應用。微生物技術是利用活體細胞作催化劑,在溫和的條件下地進行物質轉化,與傳統的高溫高壓的化學轉化相比,生產過程能耗低,廢棄物少,產品可生物降解,可以緩解溫室效應等環境危機。其產品聚乳酸在2000年上市,標志著微生物技術取得了巨大成就。微生物技術是人類由化石經濟向生物經濟過渡的必要工具,是解決人類目前面臨的資源、能源及環境危機的有效手段。微生物技術煉制的執行方案,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工業的21個試驗。試驗結果表明,在紙漿和造紙行業,微生物技術將漂白過程中的能量消耗降低40%;在紡織業方面,可減少14%—18%的耗水量,漂白過程的能耗降低9%—14%;塑料產品方面,能減少20%—80%的對石化資源的需求,且產品可自然降解;在化學醫藥方面,在維生素B2的生產過程中,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,能夠減少50%的CO2排放量,節約20%的能源消耗,節水75%。
目前,微生物技術生產乙醇的產量,用玉米淀粉、糖、甘蔗和小麥是用來生產乙醇代替汽油,可以減少90%溫室氣體排放。此外,微生物技術的生物基產品已經成熟,主要應用在生產化學品。2011年微生物技術產品總量為1161200公噸,只占*的5%。
3年前,微生物技術只有四五家企業在市場上比較活躍,而今年有*過80家企業將微生物技術產品商業化,其中50家企業是基于生物基原料生產的化工產品。
JonathanPorritt在今年初發布的一份報告中預計,到2025年,微生物技術產品市場產能在1500-3600億英鎊,主要應用在農業、林業、醫藥保健和制造業。市場預計,到2030年微生物技術生產的化工產品將增長到30%。
近30年來,我國經濟快速發展,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,已經成為制約我國經濟發展的重要因素。
同時,我國工業的能耗、物耗與環境污染物排放水平居高不下,嚴重制約著我國工業經濟的可持續發展。2012年我國GDP約占普遍的5%;但能源消耗*二。2012年,中國碳排放量達79億噸,約占排放量的1/4。
發展工業生物技術,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,實現低碳經濟可持續發展。
科技部印發的《“十二五”現代生物制造科技發展專項規劃》提出,圍繞以可再生碳資源取代化石資源的工業原料路線替代,以綠色生物催化劑取代化學催化劑的工藝路線替代,促進我國現代生物制造產業快速發展。《規劃》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微生物技術行業的發展,采取各種措施滿足產品的供應和需求,如物質獎勵和稅收優惠補貼等。
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