Биоэкономика, основанная на знаниях Биоэкономика, основанная на знаниях – стратегическая задача развития – стратегическая задача развития

РоссииРоссии в в XXI XXI веке.веке.

Р.Г. ВАСИЛОВР.Г. ВАСИЛОВ

Президент,Президент,

Общество биотехнологов России Общество биотехнологов России

им. Ю.А. Овчинниковаим. Ю.А. Овчинникова

г. Обнинск, 18 октября 2007 г.г. Обнинск, 18 октября 2007 г.

Содержание докладаСодержание доклада

Общество Биотехнологов России Общество Биотехнологов России

им. Ю.А. Овчинниковаим. Ю.А. Овчинникова

Биоэкономика, основанная на знанияхБиоэкономика, основанная на знаниях

Биоэкономика в РоссииБиоэкономика в России

Общество Биотехнологов России Общество Биотехнологов России им. Ю.А. Овчинниковаим. Ю.А. Овчинникова

Цель и задачи - развитие в России биотехнологии Цель и задачи - развитие в России биотехнологии

и биоэкономики, основанной на знанияхи биоэкономики, основанной на знаниях

Структура – свыше 3000 членов, региональные Структура – свыше 3000 членов, региональные отделения в 55 субъектах федерацииотделения в 55 субъектах федерации

Для достижения своих целей Общество Для достижения своих целей Общество сотрудничает с государственными и сотрудничает с государственными и негосударственными организациями в России и негосударственными организациями в России и международными структурамимеждународными структурами

экономика, основанная экономика, основанная

на широком применении на широком применении

биотехнологии, использующей биотехнологии, использующей

возобновляемые биоресурсы возобновляемые биоресурсы

для производства ценных для производства ценных

продуктов и энергиипродуктов и энергии

экономика, основанная экономика, основанная

на широком применении на широком применении

биотехнологии, использующей биотехнологии, использующей

возобновляемые биоресурсы возобновляемые биоресурсы

для производства ценных для производства ценных

продуктов и энергиипродуктов и энергии

Биоэкономика, основанная на Биоэкономика, основанная на знаниях -знаниях -

Движущие силы биоэкономики, Движущие силы биоэкономики, основанной на знаниях:основанной на знаниях:

Растущая потребность энергетики и промышленности в Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасностьдешевом сырье, энергетическая безопасность

Экологические проблемыЭкологические проблемы

Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятостиобеспечение занятости

Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации

Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможными нанотехнологии -«невозможное» становится возможным

Устойчивое развитие Устойчивое развитие экономики и обществаэкономики и общества

Почему биоэкономика?Почему биоэкономика? Промышленное производство – краеугольный камень Промышленное производство – краеугольный камень

экономикиэкономики

До 1920-х гг. значительная часть промышленной продукции До 1920-х гг. значительная часть промышленной продукции производилось на биологической основе, т.е. с использованием производилось на биологической основе, т.е. с использованием возобновляемых сырьевых ресурсов, таких как биомассавозобновляемых сырьевых ресурсов, таких как биомасса

В последующие десятилетия химические технологии и В последующие десятилетия химические технологии и дешевая нефть способствовали замене продукции на дешевая нефть способствовали замене продукции на биологической основе продукцией на основе нефтехимиибиологической основе продукцией на основе нефтехимии

Это привело к развитию новых отраслей промышленности и Это привело к развитию новых отраслей промышленности и росту экономики, но одновременно – к появлению росту экономики, но одновременно – к появлению экологических проблем (химические токсиканты, парниковый экологических проблем (химические токсиканты, парниковый эффект)эффект)

Последние достижения в биотехнологии и «зеленой химии» Последние достижения в биотехнологии и «зеленой химии» снова сделали привлекательным для экономики и защиты снова сделали привлекательным для экономики и защиты окружающей среды производство топлива, химических окружающей среды производство топлива, химических продуктов и материалов на основе биомассыпродуктов и материалов на основе биомассы

Это делает необходимым развитие биоэкономики, Это делает необходимым развитие биоэкономики, основанной на знанияхоснованной на знаниях

Этапы внедрения современной Этапы внедрения современной биотехнологии и «зеленой химии» биотехнологии и «зеленой химии»

в экономикув экономику

Здравоохране-Здравоохране-ние и Медицинание и Медицина

• БиопрепаратыБиопрепараты

• ВакциныВакцины

• ДиагностикумыДиагностикумы

• Искусственные Искусственные органыорганы

• Генная терапияГенная терапия

Сельское хоз-во и Сельское хоз-во и ПищеваяПищевая промышленность

• Зерновые, Зерновые, устойчивые к устойчивые к засухе и болезнямзасухе и болезням

• Функциональное ункциональное питаниепитание

• Биоудобрения

• Нутрицевтики

Биоиндустрия

• Биотопливо и биоэнергетика• Биопродукты: -Биохимикаты -Биополимеры -Биолубриканты -Биокатализаторы - Биосенсоры

Другие СектораДругие Сектора

• Информатика

• Геномика

• Нанотехнология

• Безопасность

Первая Волна

Вторая Волна

Третья Волна

Биотехнология и «зеленая химия»Биотехнология и «зеленая химия»

Концепция БиоПерерабатывающего Концепция БиоПерерабатывающего ЗаводаЗавода ( (БПЗ)БПЗ)

Белая биотехнологияБелая биотехнология

Возобновляемыебиоресурсы

• Растения– зерновые– древесина– водоросли

• Животные, рыба

• Микроорганизмы

• Органические отходы:- бытовые- промышленные- сельскохозяйственные- лесные- водные

Биотехнологии

Биокатализ (Ферменты)

Ферментация (Микроорганизмы)

ПромышленныеБиопродукты

• Биоэнергия / Биотопливо

• Биопродукты:– биохимикаты– биорастворители– биополимеры– бионаноматериалы– биолубриканты– биологические ПАВ– биоадгезивы– биокатализаторы– биосенсоры

Физико-Химические Технологии

Экстракция

Пиролиз

Газообразование

ОЭСР : 21 ситуационный анализ преимуществ ОЭСР : 21 ситуационный анализ преимуществ применения биопроцессов и производства применения биопроцессов и производства

биопродуктов в различных секторах экономикибиопродуктов в различных секторах экономики

ВыводыВыводы:: Внедрение биотехнологии Внедрение биотехнологии

обеспечивает одновременно обеспечивает одновременно экономические и экономические и экологические экологические преимуществапреимущества::

Снижение себестоимости на Снижение себестоимости на 10-50%10-50%

Сокращение Сокращение энергопотребления энергопотребления / / выборов выборов COCO2 2 на на 10-80%10-80%

Экономия расхода воды наЭкономия расхода воды на 20-50%20-50%

Значительное сокращение Значительное сокращение промышленного загрязнения промышленного загрязнения и выброса токсических и выброса токсических веществвеществ

URL: www.oecd.org/biotechnology

Организация Экономического Организация Экономического Сотрудничества и РазвитияСотрудничества и Развития (ОЭСР)

Выводы ОЭСР: биотехнология Выводы ОЭСР: биотехнология обеспечивает преимущества во всех обеспечивает преимущества во всех

секторах экономикисекторах экономики Химическая промышленностьХимическая промышленность - «зеленая химия»: сокращение - «зеленая химия»: сокращение

себестоимости продукции; сокращение выделения парниковых себестоимости продукции; сокращение выделения парниковых газов (газов (GHG)GHG) и токсических веществ, уменьшение загрязнения и токсических веществ, уменьшение загрязнения окружающей средыокружающей среды

Полимеры Полимеры -- новое поколение высококачественных новое поколение высококачественных биодеградируемых полимеровбиодеградируемых полимеров

Пищевая промышленностьПищевая промышленность - - сокращение использования сокращение использования органических растворителей, экономия/вторичное использование органических растворителей, экономия/вторичное использование водыводы

Целлюлозно-бумажная промышленностьЦеллюлозно-бумажная промышленность - - сокращение сокращение использования хлорных отбеливателей целлюлозыиспользования хлорных отбеливателей целлюлозы

Текстильная промышленностьТекстильная промышленность - - исключение химических исключение химических красителей способствует экономии воды и энергиикрасителей способствует экономии воды и энергии

Добыча полезных ископаемыхДобыча полезных ископаемых - - микробное выщелачивание микробное выщелачивание заменяет высокотемпературный обжиг руд заменяет высокотемпературный обжиг руд

Энергетика Энергетика -- чистое, исключающее образование парниковых чистое, исключающее образование парниковых газов биотопливо (биоэтанол, биодизель, биогаз)газов биотопливо (биоэтанол, биодизель, биогаз)

Бурное развитие биоэкономики в Бурное развитие биоэкономики в миремире

Правительства:Правительства: США:США: главная федеральная инициатива в области Биоиндустрии- главная федеральная инициатива в области Биоиндустрии-

Биоэнергетики (Биоэнергетики (US$US$400400 млн.млн.//гг)) – цель: утроить к 2010 г. использование – цель: утроить к 2010 г. использование биомассы в качестве сырья для энергетики и химической биомассы в качестве сырья для энергетики и химической промышленностипромышленности

Япония:Япония: биоиндустрия – одно из 3 ключевых направлений биоиндустрия – одно из 3 ключевых направлений биотехнологии – цель: трансформировать традиционные отрасли биотехнологии – цель: трансформировать традиционные отрасли промышленности, основывающиеся на химических технологияхпромышленности, основывающиеся на химических технологиях

Германия:Германия: программы и законы, способствующие развитию программы и законы, способствующие развитию производства топлива, химической продукции и материалов на основе производства топлива, химической продукции и материалов на основе возобновляемых ресурсов и применению в промышенности возобновляемых ресурсов и применению в промышенности природосберегающих биотехнологийприродосберегающих биотехнологий

Бизнес:Бизнес: Dow, Dupon, BASF, DSM, Bayer, Eastman, CargillDow, Dupon, BASF, DSM, Bayer, Eastman, Cargill и др. широко и др. широко

инвестируют в биоиндустрию и биотехнологииинвестируют в биоиндустрию и биотехнологии Совместное предприятиеСовместное предприятие Cargill-DowCargill-Dow по производству новых видов по производству новых видов

полимеров (полимеров (PLA) PLA) Компании Компании NovozymesNovozymes и и Diversa Inc. Diversa Inc. - изыскания новых - изыскания новых

промышленных ферментов и химических реагентов в контексте промышленных ферментов и химических реагентов в контексте мирового биоразнообразия мирового биоразнообразия

Стратегические цели США Стратегические цели США в области биотехнологиив области биотехнологии

Биотопливо:Биотопливо:

Возрастание использования биотоплива до 35 млрд. Возрастание использования биотоплива до 35 млрд. галлонов/год в этаноловом эквиваленте к 2017 г. (от галлонов/год в этаноловом эквиваленте к 2017 г. (от ~~ 5 в 5 в настоящее время)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):Биофабрики (БПЗ):

Интегрированные производства по переработке целлюлозной Интегрированные производства по переработке целлюлозной биомассы в биотопливо, энергию, химические продуктыбиомассы в биотопливо, энергию, химические продукты

Научно-технологические исследования, нацеленные на Научно-технологические исследования, нацеленные на создание коммерческих технологий по биопереработке (БПЗ) к создание коммерческих технологий по биопереработке (БПЗ) к 2012 г.2012 г.

2006 2010 2015

Конкурентоспособный целлюлозный БиоэтанолБиоэтанол

Биодизель

Транспортныебиотоплива

Биоэтанол/БензинИнфраструктура

сбыта E-85

Биодизель/Дизель

КонкурентоспособныйБиодизель

Биобутанол/ Бензин

Биомасса в жидкость(Системы Газконверсии)

Развитие биотопливной энергетики Развитие биотопливной энергетики во времениво времени

Развитие биотопливной энергетики Развитие биотопливной энергетики во времениво времени

Сценарий роста производства биоэтанола для обеспечения Сценарий роста производства биоэтанола для обеспечения в 2030 г. в 2030 г. 30% 30% уровня потребления (2004 г.)уровня потребления (2004 г.) моторного топливамоторного топлива

Grain Ethanol and Vegetable Oil Biodiesel

Производство Производство 60 60 млрд. галлонов биотоплив млрд. галлонов биотоплив в в 2030 2030

0

10

20

30

40

50

60

70

Мл

рд

.гал

ло

но

в/г

од

Зерновой этанол

Целлюлозный Этанол

2015 2025 203020202005 2010

44.8

12.8 *

Source: James D. McMillan, Ph.D. National Renewable Energy

35 млрд.в 2017

Неограниченные возможностиНеограниченные возможности биоэкономикибиоэкономики

Биопродукты и биопроцессы направлены на изменение традиционных Биопродукты и биопроцессы направлены на изменение традиционных областей промышленности, использующих химическое сырье и областей промышленности, использующих химическое сырье и химические технологиихимические технологии

Прогноз мирового рынка биохимической продукции к 20Прогноз мирового рынка биохимической продукции к 20220 г0 г.. $$280 млрд.280 млрд.- 20% (- 20% ($$280 млрд./год) мирового рынка химической продукции (280 млрд./год) мирового рынка химической продукции ($$1,4 трлн./год) 1,4 трлн./год)

будет замещено биопродуктами и биотехнологиями будет замещено биопродуктами и биотехнологиями - Из них - Из них $$160 млрд./год будут составлять новые продукты160 млрд./год будут составлять новые продукты

По оценкам По оценкам McKinsey GroupMcKinsey Group

Прогноз мирового рынка биоэнергетики к 2050 г Прогноз мирового рынка биоэнергетики к 2050 г $$150 млрд.150 млрд. - 30% общей мировой потребности в энергии будет приходиться на - 30% общей мировой потребности в энергии будет приходиться на использование возобновляемых источников использование возобновляемых источников - Рынок биомассы для обеспечения потребности составит - Рынок биомассы для обеспечения потребности составит $$150 млрд. 150 млрд. По оценкам По оценкам Royal Dutch ShellRoyal Dutch Shell

Примечание: для сравнения, мировой рынок биофармацевтической Примечание: для сравнения, мировой рынок биофармацевтической продукции прогнозируется в объеме продукции прогнозируется в объеме $$50 млрд. к 2010 г.50 млрд. к 2010 г.

Гибридная экономики: нефть-Гибридная экономики: нефть-биомассабиомасса

В обозримом будущем нефть останется основным сырьем для В обозримом будущем нефть останется основным сырьем для энергетики и промышленностиэнергетики и промышленности

Биопродукты будут замещать нефтепродукты в следующих случаях:Биопродукты будут замещать нефтепродукты в следующих случаях:- при более высокой себестоимости- при более высокой себестоимости- при такой же себестоимости, но при наличии токсичности, пагубного - при такой же себестоимости, но при наличии токсичности, пагубного

воздействия на окружающую среду и выбросов парниковых газоввоздействия на окружающую среду и выбросов парниковых газов

Использование в качестве сырья биомассы будет сохранять запасы Использование в качестве сырья биомассы будет сохранять запасы нефти в условиях постоянного роста цен на неенефти в условиях постоянного роста цен на нее

Нефть может стать слишком дорогой для ее использования в качестве Нефть может стать слишком дорогой для ее использования в качестве топливатоплива

Нефть может иметь преимущества в качестве сырья в случаях, когда не Нефть может иметь преимущества в качестве сырья в случаях, когда не желательны процессы биодеградации (например, пластиковое покрытие желательны процессы биодеградации (например, пластиковое покрытие для оптико-волоконных кабелей, которые многие годы могут быть для оптико-волоконных кабелей, которые многие годы могут быть недоступны под землей) недоступны под землей)

Биоэкономика позволяет отделить экономический рост Биоэкономика позволяет отделить экономический рост от разрушения окружающей средыот разрушения окружающей среды

Загрязнение

(CO2 , 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, Биоэкономика,

основанная на знаниях, основанная на знаниях,

в Россиив России

Биоэкономика в РоссииБиоэкономика в России

Сектор экономики,Сектор экономики,

2005 г. * 2005 г. * Годовой Годовой оборот,оборот,

млрд. млрд. руб.руб.

ЗанятостЗанятость,ь,

тыс. чел.тыс. чел.

Пищевая Пищевая промышленностьпромышленность

14801480 14221422

Сельское хозяйство, Сельское хозяйство,

лесное хозяйство лесное хозяйство

и рыбоводствои рыбоводство15011501 71027102

Деревообрабатывающая Деревообрабатывающая

и целлюлозно-бумажная и целлюлозно-бумажная промышленностьпромышленность

453453 680680

Биотехнологическое Биотехнологическое производство производство (биофармацевтика, (биофармацевтика, ферменты и др. ферменты и др. биопрепараты)биопрепараты)

4545 н/дн/д

ВСЕГО:ВСЕГО: 3479 3479 (15,7%)(15,7%)

92049204

(10,2%)(10,2%)* Россия в цифрах 2006, ФСГС (Росстат), Москва 2006.

Движущие силы биоэкономики, Движущие силы биоэкономики, основанной на знаниях:основанной на знаниях:

Растущая потребность энергетики и промышленности в Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье, энергетическая безопасностьдешевом сырье, энергетическая безопасность

Экологические проблемыЭкологические проблемы

Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятостиобеспечение занятости

Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации

Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможными нанотехнологии -«невозможное» становится возможным

Устойчивое развитие Устойчивое развитие экономики и обществаэкономики и общества

Площади пахотных земельПлощади пахотных земель

Source: CIA World Book

Source: Goldemberg, 2002

Затраты на создание одного рабочего Затраты на создание одного рабочего места места

в различных секторах экономикив различных секторах экономики000' US$ to create one workplace

$11

$44

$91

$145

$220

$0 $50 $100 $150 $200 $250

Ethanol +agriculture

Consumers goods

Automotive

Metallurgy

Oil processing

Биомасса живых клеток- биокатализ в химии- очистка почв, воды и воздуха

Каротиноиды- β-каротин- астаксантин- ликопин

энергетикавода

Полисахариды- для технических целей- для пищевой промышленности

Промышленныеферменты- α-амилаза- глюкоамилаза- протеазы- липазы- целлюлаза- пектиназа и др.

Витамины- рибофлавин (B2)- аскорбиновая к-та (C)- никотинамид (PP)- коболамин (B12)

фруктозныйсироп

заменительсахара

крахмал

зерно

Химикаты- молочная к-та- лимонная к-та- 1,3 - пропандиол- тонкие продукты для фарминдустрии и др.

Биоудобрения, биопестициды- биоинсектициды- биофунгициды- азотофиксаторы- биостимуляторы

Топливныйэтанол

глюкозныйсироп

микробиологическаяпромышленность

АнтибиотикиАминокислоты- L-лизин- L-треонин- L-триптофан

Экономический эффект от Экономический эффект от внедрения биотоплива в Россиивнедрения биотоплива в России

Использование 5% биотоплива в общем Использование 5% биотоплива в общем объеме транспортного топлива в России объеме транспортного топлива в России дастдаст: :

Рост ВВП на 100 млрд. рублей/годРост ВВП на 100 млрд. рублей/год

Создание болееСоздание более 10 100 000 новых рабочих 0 000 новых рабочих мест в аграрных регионахмест в аграрных регионах

20 20 млрд. рублей дополнительных млрд. рублей дополнительных налоговых поступлений в федеральный и налоговых поступлений в федеральный и региональные бюджетырегиональные бюджеты

Существует опасность отставания РФ Существует опасность отставания РФ в развитии биоэкономики, основанной на в развитии биоэкономики, основанной на

знанияхзнаниях Крупнейшие корпорации в США, Европейском Союзе и Крупнейшие корпорации в США, Европейском Союзе и

Японии, имея патенты и персонал, позиционируются в Японии, имея патенты и персонал, позиционируются в начавшей свое развитие биоэкономике начавшей свое развитие биоэкономике

Российская химическая промышленность относительно Российская химическая промышленность относительно слабо занимается изучением преимуществ биопроцессов слабо занимается изучением преимуществ биопроцессов и биопродуктови биопродуктов

Опасность:Опасность:

Российские компании останутся производителями Российские компании останутся производителями потребительских товаров на основе нефтепродуктов, потребительских товаров на основе нефтепродуктов,

являющихся конкурентоспособными только по цене, в то время, являющихся конкурентоспособными только по цене, в то время, как будут нарастать проблемы загрязнения окружающей среды как будут нарастать проблемы загрязнения окружающей среды

и возрастать конкуренция со стороны стран и возрастать конкуренция со стороны стран

с низкой заработной платойс низкой заработной платой

Что необходимо для развития в России Что необходимо для развития в России биоэкономики, основанной на знаниях:биоэкономики, основанной на знаниях:

Ясное понимание необходимости поддержки и развития Ясное понимание необходимости поддержки и развития биотехнологии на уровне государства, бизнеса и общества биотехнологии на уровне государства, бизнеса и общества

Формирование законодательной, институциональной и Формирование законодательной, институциональной и социальной среды, оказывающей поддержку биоэкономикесоциальной среды, оказывающей поддержку биоэкономике

Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и природыприроды

Использование преимуществ биоэкономики для повышения Использование преимуществ биоэкономики для повышения конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития сельского хозяйствасельского хозяйства

Тесное взаимодействие участников всех звеньев Тесное взаимодействие участников всех звеньев биоэкономической цепи – работников сельского хозяйства, биоэкономической цепи – работников сельского хозяйства, промышленности, законодателей, конечных потребителейпромышленности, законодателей, конечных потребителей

Конгресс и выставкаКонгресс и выставка “EurasiaBio – “EurasiaBio – 2008”2008”

24-2524-25 апреля апреля 2008 2008 г. г., , Москва РоссияМосква Россия

Конгресс и выставка Конгресс и выставка EurasiaBIO EurasiaBIO будут будут сфокусированы на развитии Биотехнологии сфокусированы на развитии Биотехнологии

и Биоэкономики в России и СНГи Биоэкономики в России и СНГ

Общество биотехнологов РоссииНациональная биотопливная

ассоциация

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВАИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВА

г. Москваг. Москва

Тел.: 8-(495)-662-95-91Тел.: 8-(495)-662-95-91

E-mail: E-mail: obr@biorosinfo.ruobr@biorosinfo.ru

www.biorosinfo.ruwww.biorosinfo.ru