PRINCIPLES & MODELS OF THE BIOTECH PROJECTS IMPLEMENTATION IN THE RF REGIONS Prof. Raif VASILOV Russian Biotechnology Society Russian Bioindustry Association. - презентация

1 PRINCIPLES & MODELS OF THE BIOTECH PROJECTS IMPLEMENTATION IN THE RF REGIONS Prof. Raif VASILOV Russian Biotechnology Society Russian Bioindustry Association Saint-Petersburg, 2011

2 BIOTECHNOLOGY FOR RUSSIA: FASHION OR NECESSITY?

3 RELATIVE POPULATION DENSITY IN RUSSIAN FEDERATION 6

4 FORECAST OF THE RF POPULATION DYNAMICS IN XXI CENTURY 7

5 ENERGY MAP OF RUSSIA 1010

6 SOME DATA & FACTS - 2/3 of the territory of the RF is not covered by power distribution network - 20 mln. people do not have a reliable electric power supply - 15 thousand settlements have disappeared from the map of RF during last 20 years - 13 thousand settlements are about to disappear Source: IAC, 2010

7 BIOTECHNOLOGY IS NOT FASHION BUT THE VEHICLE OF THE RF DEVELOPMENT The great challenge for Russia in the XXI centure is a necessity for sustainable development of huge territory with declining population and under-developed infrastructure This challenge can be answered by development of the knowledge-based bioeconomy including industrial biotechnology 1212

8 THE USSR ( )

9 STRONG BIOTECH INDUSTRY IN THE USSR 1. Hydrolysis plants (42)

10 STRONG BIOTECH INDUSTRY IN THE USSR 1.Hydrolysis plants (42) 2. Yeast protein (SCP) plants (12)

11 STRONG BIOTECH INDUSTRY IN THE USSR 1.Hydrolysis plants (42) 2. Yeast protein (SCP) plants (12) 3. Lysine (5)

12 STRONG BIOTECH INDUSTRY IN THE USSR 1.Hydrolysis plants (42) 2. Yeast protein (SCP) plants (12) 3. Lysine (5) 4. Enzymes (5)

13 POST-SOVIET BIOINDUSTRY IN THE RF (1991 – 2010)

14 In the 90s Russia lost the leading position in global bioindustry which the USSR held in the 70s - 80s. In fact Russia lost the biggest share of bioindustry that had been earlier developed. 1818

15 19

16 EMERGING BIOINDUSTRY IN THE RF (2011 – 2015)

17 2626

18 MODELS OF BIOTECH DEVELOPMENT IN THE RF REGIONS BIOTECH INFRASTRUCTURE: Institutes & Universities Tech Transfer Centers Plants & Factories Distributors & Services Technoparks & Incubators, Venture Capital Funds, etc. Venture Capital Funds, etc. BIOTECH CLUSTERS BIOREGIONS 48

19 POSITIONING OF THE BIOCLUSTER TATBIO IN THE ECONOMY OF TATARSTAN REPUBLIC Biocluster Oil-Gas- Chemical Cluster Engineering Cluster Аgro- Industrial Cluster Pharma Cluster Мedicine Energy

20 REGIONAL BIOTECHNOLOGY PROGRAMS Adopted by the Regional Governments (2010) Republic of Tatarstan Chuvash Republic Under development Kirov oblast Penza oblast Karelia Republic Tomsk oblast Novosibirsk oblast Kaliningrad oblast Belgorod oblast Voronezh oblast

21 REGIONAL STRATEGY OF BIOTECH DEVELOPMENT CHUVASHIA IS A BIO-REGION UNTIL 2020

22 CHARACTERISTICS OF THE CHUVASH REPUBLIC Square – km2 Population – mln Population density people per km2 Density of rural population people per km2 Number of administrative areas – 21

23 ANALYSIS OF RESOURCES AVAILABILITY AND EFFICIENCY OF THEIR USE 1. Ядринский 2. Моргаушский 3. Чебоксарский 4. Марпосадский 5. Красночетайский 6. Аликовский 7. Красноармейский 8. Цивильский 9. Козловский 10. Урмарский 11. Шумерлинский 12. Вурнарский 13. Канашский 14. Янтиковский 15. Порецкий 16. Ибресинский 17. Комсомольский 18. Яльчикский 19. Алатырский 20. Батыревский 21. Шемуршинский Areas of the Chuvash Republic Integral rating of the Re areas ResourceIndicator of efficiencyIndicator of potential AreaDensity of rural population Was not involved in the integral raiting Farmland, including : tillage Share of the idle farmlandArea of the idle farmland pastures and hay Livestock population/Pastures area Was not involved in the integral raiting Forest resourceCoefficient of felling usage Volume of felling LivestockAverage milk yieldArea of pastures/ livestock population Organic livestock waste No mass processing Number of cattle, pigs, birds in large livestock farms Labor Unemployment rate Was not involved in the integral raiting Finance Share of own budget revenues Was not involved in the integral raiting Transport infrastructureWas not involved in the integral raiting Density of highways High efficiency and high potential of resources involvement High efficiency and low potential of resources involvement Low efficiency and high potential of resources involvement Low efficiency and low potential of resource involvement

24 RESOURCE BASE OF THE CHUVASH REPUBLIC Potential of biogas production based on the existing stock of cattle Potential of entry into circulation of the unused agricultural land Potential of waste logging processing Районы с наибольшим потенциалом Районы со средним потенциалом Районы с низким потенциалом Recycling of animal waste Growing biomass on unused agricultural lands Recycling of timber waste 1.2 thousand cubic meters per year - the potential Biogas production from a unit of cattle 62 thousand ha - the potential iof nclusion unused agricultural land due to sowing of bioculture (rape, Jerusalem artichoke) 400 kg of pellets or 7200 MJ - the potential of thermal energy production from 1 ton of wood waste

25 PROJECTS OF BIOTECH PRODUCTIONS IN THE CHUVASH REPUBLIC PROJECT RAW MATERIALS PRODUCTSLOCATION INVESTMENTS VOLUME (MLN RUBLES) Production based on crops BIODIESELRapeBiodiesel, rapeseed cake, glycerin, wheat*Канашский район 835 LYSINEGrain Lysine, gluten, protein-vitamin-mineral supplements (PVMS) Шумерлинский район BIOETHANOL, ORGANIC ACIDS, PVMS Jerusalem artichoke Bioethanol, citric acid, lactic acid, PVMS Цивильский район Production based on waste processing PELLETSWood waste Wood pellets Алатырский, Ибресинский районы 147 FEED ADDITIVESAlcohol stillageFodder yeast concentrate Марпосадский, Ядринский районы 66 BIOGAS Отходы животноводства Биогаз, твердые и жидкие биоудобрения Все административные районы ЧР за исключением Янтиковского 31** TOTAL * для поддержания урожайности рапса необходимо введение пшеницы в севооборот ** оценка инвестиций на 1 установку по производству биогаза на 940 голов КРС

26 Lysine - one of the essential amino acids, which is used as a feed additive in animal livestock by submerged cultivation of microorganisms. PRODUCTION OF FEEDING L-LYSINE MONOCHLORHYDRATE WITH MASS FRACTION OF MAIN SUBSTANCE > 98.5% AND PROTEIN SUPPLEMENTS L-lysine monochlorhydrate

27 A pilot plant of the biotechnological complex BioPark launched in Shumerlinskij area of the Chuvash Republic First samples of lysine have been produced Production capacity: - Lysine - 14,8 thousand tons per year; - Protein and vitamin supplements - 23,8 thousand tons per year PRODUCTION OF FEEDING L-LYSINE MONOCHLORHYDRATE WITH MASS FRACTION OF MAIN SUBSTANCE > 98.5% AND PROTEIN SUPPLEMENTS

28 PROJECT PLANT FOR LYSIN PRODUCTION Production capacity: tons of lysine per year

29 Минпромэнерго Чувашии, 2010 г. POTENTIAL OF REPLACEMENT OF NATURAL GAS BY BIOGAS IN THE CHUVASH REPUBLIC The calculation is done for biogas production from the total Republics resource of livestock organic waste

30 Схема экономического взаимодействия в биорегионе БИО-ЗАВОД сельско- хозяйственные предприятия региона внешние потребители домохозяйства внешние поставщики региональные власти внешние потребители с/х продукты /для внешнего потребления/ топливо удобрения ресурсы капитал товары услуги топливо трудовые ресурсы с/х продукты /внутреннее потребление/ предоставление ренты биоресурсы отходы топливо удобрения поставщики товаров и услуг товары услуги топливо /Био-завод/ капитал замкнутая система биорегиона Особенность биотехнологических производств – создание «обратной связи»: биопроизводство сельскохозяйственные производители биопроизводство

31 Схема экономического взаимодействия в биорегионе Отличительные особенности экономических взаимоотношений в системе: замкнутость большинства товарообменных операций системы короткие цепочки товарообменных операций универсальность обмениваемых товаров (продукты биопроизводства, сельскохозяйственные продукты) Эти особенности дают возможность организации товарообмена с минимальным привлечением средств платежа: бартерные схемы, вексельные схемы, система взаимозачетов, система учета и клиринга взаимных обязательств Критерий применения новых платежных схем обслуживания товарооборота – низкая чувствительность объема операций к изменениям денежного предложения

32 Схема экономического взаимодействия в биорегионе Создание синергетического эффекта: повышение эффективности и объема сельскохозяйственного производства за счет доступных продуктов биопроизводства (топливо, удобрения) повышение эффективности и объема сельскохозяйственного производства за счет эффекта от масштаба снижение стоимости продуктов биопроизводства повышение конкурентоспособности сельхозпроизводителей за счет выхода на потребителей вне биорегиона Социально-экономический эффект для региона: повышение валового регионального продукта, повышение занятости и благосостояния населения, повышение налоговых поступлений в бюджет Задача экономико-математического моделирования – многокритериальная оптимизация экономического эффекта для всех взаимодействующих субъектов: максимизация синергетического эффекта, минимизация объема платежных средств, требуемых для обслуживания товарных потоков в системе на этапе ее запуска и начального развития

33 Калининградская обл. Кировская обл. Саратовска я область Калужская обл. Белгородская обл. Нижегородская обл. Респ. Татрастан Башкирска я респ. Свердловская обл. Тюменская обл. Томская обл. Новосибирская обл. Красноярск. BIOREGIONS IN THE RUSSIAN FEDERATION

34 BIOECOPOLIS AS A MODEL TO OVERCOME THE PROBLEMS OF DEVASTATION & DEPOPULATION IN THE RF REGIONS 48

35 35 БИОЭКОПОЛИС Биоэкополис – поселение малого масштаба, в значительной мере обеспечивающее себя продовольствием, электро- и теплоэнергией и утилизирующее свои отходы благодаря биотехнологиям.

36 36 Типовой Биоэкополис (400 жителей) ПоказательЗначение Число жилых домов (S = 100 кв.м., на 4 человека), шт.100 Общая площадь, кв.м Площадь объектов социальной и коммунальной инфраструктуры (детские учреждения, магазины и т.п.), кв.м Объем инвестиций в строительство биоэкополиса (без учета биотехнологических производств), млн.руб Совокупная потребность биоэкополиса в биогазе (газе), тыс.куб.м/ сутки 142 (99.4) Потребность в КРС, голов*715 *для производства биогаза и энергообеспечения жилого сектора

37 Address: Leninsky prospect 33, office 364, Moscow, RF Tel./Fax: Tel.: ; Press Center: Tel.: Fax: Russian Biotechnology Society

38 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION