Растущий дефицит ресурсов как катализатор развития экологически ориентированной промышленности

Педер Хольк Нильсен, генеральный директор компании Novozymes

Об авторе:
ПЕДЕР ХОЛЬК НИЛЬСЕН занял пост генерального директора и президента Novozymes 1 апреля 2013 года. До этого он в течение шести лет исполнял обязанности исполнительного вице-президента и главы подразделения по производству ферментов. Все 28 лет работы в Novozymes и Novo Industri/Novo Nordisk Нильсен играл важную роль в развитии компании. Заняв пост генерального директора, он сказал: «Наш успех основан на способности доносить новаторские решения до потребителей, находить новые пути применения биотехнологий для улучшения их продуктов и получать больше при меньших затратах. С моей точки зрения, основная цель заключается в том, чтобы поставлять новые технологии на рынок быстрее, чем мы делаем это сегодня».

Промышленность самоотверженно старается удовлетворить растущие материальные потребности все увеличивающегося населения планеты, в то время как запас природных ресурсов истощается. В таких условиях справиться со своей задачей промышленность сможет только путем переосмысления способов производства. Она должна сделать основой своего существования принципы устойчивого развития, что означает получение сырья из экологичных источников, сокращение расходов воды и энергии и замену агрессивных химикатов веществами, полученными биологическим путем.

Благодаря биотехнологиям процесс создания прибавочной стоимости во многих отраслях, например, в производстве текстиля, бумаги, продуктов питания и моющих средств, стал более экологичным, повысилась урожайность сельскохозяйственных культур, а биологическое топливо, полученное из отходов, стало конкурентоспособным по отношению к бензину. Биотехнологии позволяют сократить затраты на энергоносители и сырье, повышают жизненный уровень миллионов потребителей, особенно в странах с формирующейся рыночной экономикой, и при этом способствуют сохранению природных богатств.

Вдохновленные природой

По легенде, древние пастухи из Центральной Азии открыли способ получения сыра случайно, перевозя молоко в сделанных из коровьих желудков мешках, содержащих коагулирующий фермент реннин. Хлебопечение, пивоварение и производство алкогольных напитков — другие примеры применения ферментов, известные с доисторических времен. Считается, что викинги успокаивали своих детей при помощи соски из кусочка хлеба, обернутого тканью. Амилаза из человеческой слюны разрушала хлеб и высвобождала сахар, который, собственно, успокаивал ребенка.

Похоже, что датскую компанию Novozymes, созданную в 20-х годах прошлого века и с 2000 года ведущую деятельность в секторе биотехнологий, вдохновляет сама природа. Сегодня это крупнейший производитель промышленных ферментов.

Ферменты — это белки, ускоряющие биохимические реакции. Они превращают пищу в энергию в наших желудках, опавшие листья — в компост, смягчают кожу и повышают прозрачность яблочного сока. Имея одну-единственную функцию и не вызывая побочных эффектов, ферменты идеально подходят для использования в экологичном промышленном производстве.

Научные сотрудники компании Novozymes вели поиск микроорганизмов и ферментов в самых разных местах. Ферменты, способные выдержать крайне низкие температуры и пригодные для использования в моющих средствах для холодной воды, были найдены в арктических озерах, а микроорганизмы, устойчивые к высоким температурам и пригодные для использования в хлебопечении, — в горячих источниках. Исследователи обнаружили ферменты, существующие в жестких условиях нехватки кислорода или сильнощелочной почвы, и приспособили их для использования в промышленных процессах со схожими условиями.

Сегодня Novozymes снабжает ферментами 40 отраслей экономики, продукция компании служит для превращения сельскохозяйственных отходов в биотопливо, замены веществ на нефтяной основе в моющих средствах и увеличения срока, в течение которого хлеб остается свежим.

Новаторство в производстве

Новаторство — это краеугольный камень экономики, основанной на биотехнологиях, и основа деятельности Novozymes. Все завязано на научно-исследовательской деятельности, которой занимается более 20% персонала и на которую выделяется 13–14% дохода. Компании удалось создать уникальную промышленную биотехнологическую площадку, где используются новейшие достижения микробиологии, белковой инженерии, биоинформатики, аналитических и ферментативных технологий, что позволяет внедрять новые идеи синхронно с потребностями рынка в тесном сотрудничестве с потребителями. Пожелания потребителей изучаются на самых ранних этапах разработки, и это дает возможность определить, будет ли предлагаемый продукт отвечать желаемым критериям, сможет ли он удовлетворить нужды потребителя за соответствующую плату и каковы технологии конкурентов, если они вообще есть.

Внедрение устойчивого подхода подразумевает проведение оценки жизненного цикла (ОЖЦ). ОЖЦ — это метод оценки степени воздействия продукта, процесса или услуги на окружающую среду, начиная с проектирования и изготовления и заканчивая использованием и утилизацией. Анализ устойчивости включен в процедуру определения возможности вывода продукта на рынок. В обычный год Novozymes выводит на рынок от 6 до 8 изобретений в год. Сегодня компании принадлежит около 7 000 патентов, как уже выданных, так и находящихся в процессе оформления.

К более экологичным текстильным изделиям, чистящим средствам и пластику

В компании отдают себе отчет в том, что потребители приобретают ее продукты для усовершенствования производственных процессов, экономии ресурсов и снижения затрат, то есть для повышения собственной устойчивости. Текстильная и легкая промышленность — яркий тому пример. Для пошива футболок в год производится около 9 миллионов тонн трикотажа. На это расходуется большое количество воды и энергии, что оказывает значительное влияние на безопасность водоснабжения (особенно в Китае, являющемся крупнейшим мировым производителем текстиля).

ОЖЦ, проведенная компанией Novozymes, показала, что при производстве 1 тонны трикотажа отказ от традиционных химикатов в пользу ферментов позволяет экономить от 70 до 90 тысяч литров воды и произвести при этом всего 1 тонну диоксида углерода. Если бы эти решения применялись по всему миру, удалось бы сократить расход воды на 630 миллиардов литров, а парниковые выбросы — на 9 миллионов тонн диоксида углерода, что эквивалентно потребностям в воде 24 миллионов китайцев, проживающих в сельской местности, и выбросам 2 миллионов машин.

Замена химикатов на ферменты позволяет производителю сократить потребление воды, энергии и химических веществ на самых разных этапах производства. Так, благодаря способности пектатлиазы целенаправленно разлагать пектин и удалять воск из хлопка-сырца можно проводить промывку текстиля при более низких температурах и уменьшить необходимое число полоскательных ванн. В 80-е годы ферменты Novozymes пришли на смену пемзе, которая традиционно использовалась в изготовлении популярных джинсов с эффектом старения, и позволили сэкономить большие объемы воды и повысить срок службы материала. Добавим сюда и то, что способность ферментов распадаться сначала на белки и углеводы, которые служат пищей полезным микроорганизмам, а потом на безопасные соединения позволила существенно смягчить воздействие стоков текстильного производства на окружающую среду.

Новые моющие средства с содержанием ферментов понизили стоимость стирки и повысили ее эффективность, принеся производителям большую прибыль. Такие ферменты, как протеаза, липаза и амилаза, повышают способность моющих средств удалять пятна даже при температуре 30 °C вместо привычных 60, что позволяет сократить потребление энергии и снизить расход моющих средств.

Только в 2012 году биотехнологии компании помогли потребителям сократить выбросы диоксида углерода приблизительно на 48 миллионов тонн, что соответствует выбросам 12 крупных угольных электростанций. Амбициозный план на 2015 год — сокращение выбросов на 75 миллионов тонн.

Но и это еще не все. В прошлом году Novozymes разработала новый грибок, который производит яблочную кислоту из возобновляемого сырья, а не из нефти. В химической отрасли эта кислота является одним из структурных элементов, из которых складываются другие вещества. Яблочная кислота относится к группе кислот, которые можно превратить в 1,4-бутандиол, который может быть использован для синтеза множества других веществ, включая пластмассы, полимеры и смолы, используемые практически везде, начиная с печатной краски и заканчивая очистительными средствами.

При производстве химикатов с использованием биотехнологий возобновляемое сырье (например, кукурузный крахмал или целлюлозная биомасса, получаемая из отходов сельского хозяйства) превращается в сахара, которые, в свою очередь, при помощи специальных микроорганизмов преобразуются в химические структурные элементы. Такие химикаты служат альтернативой химикатам, основанным на нефтепродуктах, и помогают решать вопросы энергобезопасности, стабильности цен и выбросов диоксида углерода. По оценкам аналитиков и исследователей, к 2025 году доля химикатов, полученных с применением биотехнологий, на химическом рынке достигнет 17%.

Вложения в партнерство

Полная реализация потенциала экономики, основанной на биотехнологиях, невозможна без масштабируемого новаторства.

Сотни миллионов женщин из развивающихся стран готовят для своих семей еду, используя твердое топливо, например древесный уголь, для добычи которого вырубают леса. Загрязняющие вещества, образующиеся при таком способе приготовления пищи, остаются в их небольших плохо вентилируемых домах и, по оценкам, приводят к 2 миллионам смертей в год, рождению детей с весом ниже нормы, раку, заболеваниям органов дыхания и высоким показателям детской смертности. Добавим сюда и тот факт, что около трети от 7 миллионов квадратных километров африканских лесов были выжжены для получения угля, что повлекло сокращение биоразнообразия, увеличило выбросы парниковых газов, а также усилило подверженность региона затоплениям и засухе.

В Мозамбике это стало причиной настоящего вала проблем со здоровьем и экологией. Но теперь увеличивающийся спрос на пищу и топливо в быстрорастущих городах этой страны можно удовлетворить экологично — с использованием биотехнологий и устойчивых решений.

В 2010 году компания Novozymes инициировала программу CleanStar Mozambique (CSM), и с тех пор тысячи мелких фермеров в мозамбикской провинции Софала отказались от подсечно-огневого земледелия и производства древесного угля. Теперь они выращивают различные зерновые и деревья, чтобы усилить продовольственную безопасность, восстановить почву за счет севооборота и продать излишек зерна компании CleanStar Mozambique.

Из этого зерна компания производит пищевые продукты и экологичное недорогое возобновляемое и безопасное этаноловое топливо. Продукты и предназначенные для нового топлива плиты продаются на местных городских рынках.

Novozymes обеспечивает поддержку CSM в вопросах финансирования и развития бизнеса, а также предоставляет ферменты, которые используются в пищевой, сельскохозяйственной и биоэнергетической отраслях. Другие партнеры по проекту делятся с CSM опытом в агролесничестве, инженерном искусстве, производстве плит для этанолового топлива и углеродном финансировании.

На сегодняшний день CSM сотрудничает более чем с 1200 мелкими фермерами. Компания неуклонно идет к своей цели на 2014 год: предотвращению вырубки 4000 гектаров леса в год. Ожидается, что в 2014 году первый завод компании по производству этанолового топлива, расположенный в провинции Софала, реализует 20 миллионов топлива и обслужит 80 000 домашних хозяйств.

Novozymes верит, что модель CSM может быть воспроизведена во множестве регионов с развивающейся экономикой, включая более 40 крупных городов Африки южнее Сахары, где городская беднота впадает все в большую зависимость от древесного угля. Эта модель позволит улучшить доступ местных фермеров на рынок, сформировать устойчивую экономику, основанную на биотехнологиях, обеспечить население чистой и недорогой энергией, а также сократить объем парниковых выбросов.

Предлагая себя как пример

Предлагая устойчивые решения промышленности и обществу, мы непреклонно повышаем устойчивость собственного производства. Энергоснабжение предприятий компании в Дании полностью зависит от ветряной электростанции, не производящей парниковых выбросов. По сравнению с 2005 годом наши показатели эффективности использования энергии и воды в 2012-м повысились на 38 и 32% соответственно. Завод в городе Калуннборге (Дания) входит в состав первого в мире промышленного симбиоза, в котором отходы производства одного предприятия (пар, пыль, газы, тепло, шлам и прочее) служат сырьем для другого. Органические отходы с завода компании Novozymes поставляются на местные фермы, где используются в качестве удобрений.

Желание вести деятельность на принципах устойчивости и экологической безопасности привело компанию к участию в платформе ЮНИДО «Зеленая промышленность».

Биотехнологии и основанная на них экономика могут привести к разительному сокращению потребления ресурсов и образования отходов, повысить энергобезопасность и способствовать экологически ориентированному росту именно сейчас, когда меры по борьбе с изменением климата и восстановлению мировой экономики стоят первым пунктом на повестке дня. Промышленность должна ухватиться за возможность стать частью дивного нового социально ответственного мира.

Источник: MakingIt Magazine

Автор

Педер Хольк Нильсен

Генеральный директор компании Novozymes

Правила использования статей