Биоэкономика, основанная на знаниях – стратегическая задача развития России в XXI веке. Р.Г. ВАСИЛОВ Президент, Общество биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова г. Обнинск, 18 октября 2007 г.

Содержание доклада Общество Биотехнологов России Общество Биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова им. Ю.А. Овчинникова Биоэкономика, основанная на знаниях Биоэкономика, основанная на знаниях Биоэкономика в России Биоэкономика в России

Общество Биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова Цель и задачи - развитие в России биотехнологии Цель и задачи - развитие в России биотехнологии и биоэкономики, основанной на знаниях и биоэкономики, основанной на знаниях Структура – свыше 3000 членов, региональные отделения в 55 субъектах федерации Структура – свыше 3000 членов, региональные отделения в 55 субъектах федерации Для достижения своих целей Общество сотрудничает с государственными и негосударственными организациями в России и международными структурами Для достижения своих целей Общество сотрудничает с государственными и негосударственными организациями в России и международными структурами

экономика, основанная на широком применении биотехнологии, использующей возобновляемые биоресурсы для производства ценных продуктов и энергии экономика, основанная на широком применении биотехнологии, использующей возобновляемые биоресурсы для производства ценных продуктов и энергии Биоэкономика, основанная на знаниях -

Движущие силы биоэкономики, основанной на знаниях: Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасность Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасность Экологические проблемы Экологические проблемы Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятости Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятости Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможным Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможным Устойчивое развитие экономики и общества

Почему биоэкономика? Промышленное производство – краеугольный камень экономики Промышленное производство – краеугольный камень экономики До 1920-х гг. значительная часть промышленной продукции производилось на биологической основе, т.е. с использованием возобновляемых сырьевых ресурсов, таких как биомасса До 1920-х гг. значительная часть промышленной продукции производилось на биологической основе, т.е. с использованием возобновляемых сырьевых ресурсов, таких как биомасса В последующие десятилетия химические технологии и дешевая нефть способствовали замене продукции на биологической основе продукцией на основе нефтехимии В последующие десятилетия химические технологии и дешевая нефть способствовали замене продукции на биологической основе продукцией на основе нефтехимии Это привело к развитию новых отраслей промышленности и росту экономики, но одновременно – к появлению экологических проблем (химические токсиканты, парниковый эффект) Это привело к развитию новых отраслей промышленности и росту экономики, но одновременно – к появлению экологических проблем (химические токсиканты, парниковый эффект) Последние достижения в биотехнологии и «зеленой химии» снова сделали привлекательным для экономики и защиты окружающей среды производство топлива, химических продуктов и материалов на основе биомассы Последние достижения в биотехнологии и «зеленой химии» снова сделали привлекательным для экономики и защиты окружающей среды производство топлива, химических продуктов и материалов на основе биомассы Это делает необходимым развитие биоэкономики, основанной на знаниях Это делает необходимым развитие биоэкономики, основанной на знаниях

Этапы внедрения современной биотехнологии и «зеленой химии» в экономику Здравоохране- ние и Медицина Биопрепараты Вакцины Диагностикумы Искусственные органы Генная терапия Сельское хоз-во и Пищевая Сельское хоз-во и Пищевая промышленность Зерновые, устойчивые к засухе и болезням ункциональное питание Ф ункциональное питание Биоудобрения Нутрицевтики Биоиндустрия Биотопливо и биоэнергетика Биопродукты: -Биохимикаты -Биополимеры -Биолубриканты -Биокатализаторы - Биосенсоры Другие Сектора Информатика Геномика Нанотехнология Безопасность Первая Волна Вторая Волна Третья Волна Биотехнология и «зеленая химия»

Концепция БиоПерерабатывающего Завода (БПЗ)

Белая биотехнология Возобновляемые биоресурсы Растения – зерновые – древесина – водоросли Животные, рыба Микроорганизмы Органические отходы: - бытовые - промышленные - сельскохозяйственные - лесные - водные Биотехнологии Биокатализ ( Ферменты ) Ферментация ( Микроорганизмы ) Промышленные Биопродукты Биоэнергия / Биотопливо Биопродукты: – биохимикаты – биорастворители – биополимеры – бионаноматериалы – биолубриканты – биологические ПАВ – биоадгезивы – биокатализаторы – биосенсоры Физико-Химические Технологии Экстракция Пиролиз Газообразование

ОЭСР : 21 ситуационный анализ преимуществ применения биопроцессов и производства биопродуктов в различных секторах экономики Выводы: Внедрение биотехнологии обеспечивает одновременно экономические и экологические преимущества : Внедрение биотехнологии обеспечивает одновременно экономические и экологические преимущества : Снижение себестоимости на % Снижение себестоимости на % Сокращение энергопотребления / выборов CO 2 на 10-80% Сокращение энергопотребления / выборов CO 2 на 10-80% Экономия расхода воды на % Экономия расхода воды на % Значительное сокращение промышленного загрязнения и выброса токсических веществ Значительное сокращение промышленного загрязнения и выброса токсических веществ URL: Организация Экономического Сотрудничества и Развития Организация Экономического Сотрудничества и Развития (ОЭСР)

Выводы ОЭСР: биотехнология обеспечивает преимущества во всех секторах экономики Химическая промышленность - «зеленая химия»: сокращение себестоимости продукции; сокращение выделения парниковых газов (GHG) и токсических веществ, уменьшение загрязнения окружающей среды Химическая промышленность - «зеленая химия»: сокращение себестоимости продукции; сокращение выделения парниковых газов (GHG) и токсических веществ, уменьшение загрязнения окружающей среды Полимеры - новое поколение высококачественных биодеградируемых полимеров Полимеры - новое поколение высококачественных биодеградируемых полимеров Пищевая промышленность - сокращение использования органических растворителей, экономия/вторичное использование воды Пищевая промышленность - сокращение использования органических растворителей, экономия/вторичное использование воды Целлюлозно-бумажная промышленность - сокращение использования хлорных отбеливателей целлюлозы Целлюлозно-бумажная промышленность - сокращение использования хлорных отбеливателей целлюлозы Текстильная промышленность - исключение химических красителей способствует экономии воды и энергии Текстильная промышленность - исключение химических красителей способствует экономии воды и энергии Добыча полезных ископаемых - микробное выщелачивание заменяет высокотемпературный обжиг руд Добыча полезных ископаемых - микробное выщелачивание заменяет высокотемпературный обжиг руд Энергетика - чистое, исключающее образование парниковых газов биотопливо (биоэтанол, биодизель, биогаз) Энергетика - чистое, исключающее образование парниковых газов биотопливо (биоэтанол, биодизель, биогаз)

Бурное развитие биоэкономики в мире Правительства: США: главная федеральная инициатива в области Биоиндустрии-Биоэнергетики (US$400 млн./г) – цель: утроить к 2010 г. использование биомассы в качестве сырья для энергетики и химической промышленности США: главная федеральная инициатива в области Биоиндустрии-Биоэнергетики (US$400 млн./г) – цель: утроить к 2010 г. использование биомассы в качестве сырья для энергетики и химической промышленности Япония: биоиндустрия – одно из 3 ключевых направлений биотехнологии – цель: трансформировать традиционные отрасли промышленности, основывающиеся на химических технологиях Япония: биоиндустрия – одно из 3 ключевых направлений биотехнологии – цель: трансформировать традиционные отрасли промышленности, основывающиеся на химических технологиях Германия: программы и законы, способствующие развитию производства топлива, химической продукции и материалов на основе возобновляемых ресурсов и применению в промышенности природосберегающих биотехнологий Германия: программы и законы, способствующие развитию производства топлива, химической продукции и материалов на основе возобновляемых ресурсов и применению в промышенности природосберегающих биотехнологийБизнес: Dow, Dupon, BASF, DSM, Bayer, Eastman, Cargill и др. широко инвестируют в биоиндустрию и биотехнологии Dow, Dupon, BASF, DSM, Bayer, Eastman, Cargill и др. широко инвестируют в биоиндустрию и биотехнологии Совместное предприятие Cargill-Dow по производству новых видов полимеров (PLA) Совместное предприятие Cargill-Dow по производству новых видов полимеров (PLA) Компании Novozymes и Diversa Inc. - изыскания новых промышленных ферментов и химических реагентов в контексте мирового биоразнообразия Компании Novozymes и Diversa Inc. - изыскания новых промышленных ферментов и химических реагентов в контексте мирового биоразнообразия

Стратегические цели США в области биотехнологии Биотопливо: Биотопливо: Возрастание использования биотоплива до 35 млрд. галлонов/год в этаноловом эквиваленте к 2017 г. (от ~ 5 в настоящее время) Возрастание использования биотоплива до 35 млрд. галлонов/год в этаноловом эквиваленте к 2017 г. (от ~ 5 в настоящее время) Замена на 1/3 от общей потребности в топливе к 2030 г. Замена на 1/3 от общей потребности в топливе к 2030 г. Биофабрики (БПЗ): Интегрированные производства по переработке целлюлозной биомассы в биотопливо, энергию, химические продукты Интегрированные производства по переработке целлюлозной биомассы в биотопливо, энергию, химические продукты Научно-технологические исследования, нацеленные на создание коммерческих технологий по биопереработке (БПЗ) к 2012 г. Научно-технологические исследования, нацеленные на создание коммерческих технологий по биопереработке (БПЗ) к 2012 г.

Конкурентоспособный целлюлозный Биоэтанол Биоэтанол Биодизель Транспортные биотоплива Биоэтанол/Бензин Инфраструктура сбыта E-85 Биодизель/ Дизель Конкурентоспособный Биодизель Биобутанол/ Бензин Биомасса в жидкость (Системы Газконверсии) Развитие биотопливной энергетики во времени

Сценарий роста производства биоэтанола для обеспечения в 2030 г. 30% уровня потребления (2004 г.) моторного топлива Grain Ethanol and Vegetable Oil Biodiesel Производство 60 млрд. галлонов биотоплив в Млрд.галлонов/год Зерновой этанол Целлюлозный Этанол * Source: James D. McMillan, Ph.D. National Renewable Energy 35 млрд.в 2017

Неограниченные возможности биоэкономики Биопродукты и биопроцессы направлены на изменение традиционных областей промышленности, использующих химическое сырье и химические технологии Биопродукты и биопроцессы направлены на изменение традиционных областей промышленности, использующих химическое сырье и химические технологии Прогноз мирового рынка биохимической продукции к 2020 г. $280 млрд. Прогноз мирового рынка биохимической продукции к 2020 г. $280 млрд. - 20% ($280 млрд./год) мирового рынка химической продукции ($1,4 трлн./год) будет замещено биопродуктами и биотехнологиями будет замещено биопродуктами и биотехнологиями - Из них $160 млрд./год будут составлять новые продукты - Из них $160 млрд./год будут составлять новые продукты По оценкам McKinsey Group По оценкам McKinsey Group Прогноз мирового рынка биоэнергетики к 2050 г $150 млрд. Прогноз мирового рынка биоэнергетики к 2050 г $150 млрд. - 30% общей мировой потребности в энергии будет приходиться на - 30% общей мировой потребности в энергии будет приходиться на использование возобновляемых источников использование возобновляемых источников - Рынок биомассы для обеспечения потребности составит $150 млрд. - Рынок биомассы для обеспечения потребности составит $150 млрд. По оценкам Royal Dutch Shell По оценкам Royal Dutch Shell Примечание: для сравнения, мировой рынок биофармацевтической продукции прогнозируется в объеме Примечание: для сравнения, мировой рынок биофармацевтической продукции прогнозируется в объеме $50 млрд. к 2010 г.

Гибридная экономики: нефть-биомасса В обозримом будущем нефть останется основным сырьем для энергетики и промышленности В обозримом будущем нефть останется основным сырьем для энергетики и промышленности Биопродукты будут замещать нефтепродукты в следующих случаях: Биопродукты будут замещать нефтепродукты в следующих случаях: - при более высокой себестоимости - при такой же себестоимости, но при наличии токсичности, пагубного воздействия на окружающую среду и выбросов парниковых газов воздействия на окружающую среду и выбросов парниковых газов Использование в качестве сырья биомассы будет сохранять запасы нефти в условиях постоянного роста цен на нее Использование в качестве сырья биомассы будет сохранять запасы нефти в условиях постоянного роста цен на нее Нефть может стать слишком дорогой для ее использования в качестве топлива Нефть может стать слишком дорогой для ее использования в качестве топлива Нефть может иметь преимущества в качестве сырья в случаях, когда не желательны процессы биодеградации (например, пластиковое покрытие для оптико-волоконных кабелей, которые многие годы могут быть недоступны под землей) Нефть может иметь преимущества в качестве сырья в случаях, когда не желательны процессы биодеградации (например, пластиковое покрытие для оптико-волоконных кабелей, которые многие годы могут быть недоступны под землей)

Биоэкономика позволяет отделить экономический рост от разрушения окружающей среды Загрязнение (CO 2, токсичные химикаты) Экономический рост (занятость, ВВП) Традиционные технологии Новое поколение технологий (инфо/био/нано) и эко- промышленных кластеров Исторически всегда существовала прямая связь между экономическим ростом, потреблением энергии и разрушением окружающей среды Эко-эффективность, возобновляемое сырье и промышленная экология

Биоэкономика, основанная на знаниях, в России

Биоэкономика в России Биоэкономика в России Сектор экономики, 2005 г. * Годовой оборот, млрд. руб. Занятость, тыс. чел. Пищевая промышленность Сельское хозяйство, лесное хозяйство и рыбоводство Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность Биотехнологическое производство (биофармацевтика, ферменты и др. биопрепараты) 45н/д ВСЕГО: 3479 (15,7%) 9204(10,2%) * Россия в цифрах 2006, ФСГС (Росстат), Москва 2006.

Движущие силы биоэкономики, основанной на знаниях: Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасность Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасность Экологические проблемы Экологические проблемы Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятости Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятости Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможным Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможным Устойчивое развитие экономики и общества

Площади пахотных земель Source: CIA World Book

Source: Goldemberg, 2002 Затраты на создание одного рабочего места в различных секторах экономики

Биомасса живых клеток - биокатализ в химии - очистка почв, воды и воздуха Каротиноиды - β-каротин - астаксантин - ликопин энергетика вода Полисахариды - для технических целей - для пищевой промышленности Промышленные ферменты - α-амилаза - глюкоамилаза - протеазы - липазы - целлюлаза - пектиназа и др. Витамины - рибофлавин (B 2 ) - аскорбиновая к-та (C) - никотинамид (PP) - коболамин (B 12 ) фруктозный сироп заменитель сахара крахмал зерно Химикаты - молочная к-та - лимонная к-та - 1,3 - пропандиол - тонкие продукты для фарминдустрии и др. Биоудобрения, биопестициды - биоинсектициды - биофунгициды - азотофиксаторы - биостимуляторы Топливный этанол глюкозный сироп микробиологическая промышленность Антибиотики Аминокислоты - L-лизин - L-треонин - L-триптофан

Экономический эффект от внедрения биотоплива в России Использование 5% биотоплива в общем объеме транспортного топлива в России даст: Использование 5% биотоплива в общем объеме транспортного топлива в России даст: Рост ВВП на 100 млрд. рублей/год Рост ВВП на 100 млрд. рублей/год Создание более новых рабочих мест в аграрных регионах Создание более новых рабочих мест в аграрных регионах 20 млрд. рублей дополнительных налоговых поступлений в федеральный и региональные бюджеты 20 млрд. рублей дополнительных налоговых поступлений в федеральный и региональные бюджеты

Существует опасность отставания РФ в развитии биоэкономики, основанной на знаниях Крупнейшие корпорации в США, Европейском Союзе и Японии, имея патенты и персонал, позиционируются в начавшей свое развитие биоэкономике Крупнейшие корпорации в США, Европейском Союзе и Японии, имея патенты и персонал, позиционируются в начавшей свое развитие биоэкономике Российская химическая промышленность относительно слабо занимается изучением преимуществ биопроцессов и биопродуктов Российская химическая промышленность относительно слабо занимается изучением преимуществ биопроцессов и биопродуктовОпасность: Российские компании останутся производителями потребительских товаров на основе нефтепродуктов, являющихся конкурентоспособными только по цене, в то время, как будут нарастать проблемы загрязнения окружающей среды и возрастать конкуренция со стороны стран с низкой заработной платой

Что необходимо для развития в России биоэкономики, основанной на знаниях: Ясное понимание необходимости поддержки и развития биотехнологии на уровне государства, бизнеса и общества Ясное понимание необходимости поддержки и развития биотехнологии на уровне государства, бизнеса и общества Формирование законодательной, институциональной и социальной среды, оказывающей поддержку биоэкономике Формирование законодательной, институциональной и социальной среды, оказывающей поддержку биоэкономике Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и природы Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и природы Использование преимуществ биоэкономики для повышения конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития сельского хозяйства Использование преимуществ биоэкономики для повышения конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития сельского хозяйства Тесное взаимодействие участников всех звеньев биоэкономической цепи – работников сельского хозяйства, промышленности, законодателей, конечных потребителей Тесное взаимодействие участников всех звеньев биоэкономической цепи – работников сельского хозяйства, промышленности, законодателей, конечных потребителей

Конгресс и выставка EurasiaBio – апреля 2008 г., Москва Россия Конгресс и выставка EurasiaBIO будут сфокусированы на развитии Биотехнологии и Биоэкономики в России и СНГ Общество биотехнологов России Национальная биотопливная ассоциация

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВА г. Москва Тел.: 8-(495)