Ứng dụng công nghệ Sinh học hoạt động ngành sản xuất công nghiệp Nghiên cứu xu hướng phát triển công nghệ sinh học giới thời gian tới, nhận thấy, tiếp sau Công Nghệ Thông Tin - Viễn Thông, công nghệ sinh học ngành phát triển mạnh mẽ, mở nhiều triển vọng cho nghiên cứu ứng dụng phục vụ phát triển kinh tế có quy mơ Các nước có điều kiện phát triển triển khai mạnh mẽ công nghệ sinh học kinh tế quốc dân, dựa sở lựa chọn lĩnh vực phù hợp với mạnh điều kiện cụ thể Trải qua hàng nghìn năm, nguồn tài nguyên sinh học sử dụng để phục vụ cho nhiều mục đích Chúng cung cấp lượng, nhà ở, vải, phương tiện giao thông nhiều công cụ bản, thiết yếu cho sống Thực vật dùng rộng rãi để sản xuất hoá chất dược phẩm Hai kỷ gần đây, mức độ sử dụng rộng rãi tài nguyên sinh học với vai trò nguồn nguyên liệu suy giảm thay khoáng chất nguồn hydrocacbon Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu hố thạch khơng phải vơ hạn số chuyên gia nhận định chúng cạn kiệt vào năm 2070 Mỹ, châu Âu nhiều quốc gia khác tiến hành sáng kiến sử dụng tài nguyên dựa vào sinh học- từ dự án Chính phủ với đối tác cơng ty tư nhân lớn đến sáng kiến địa phương- nhằm sản xuất điện, nhiên liệu, hoá chất sợi công nghiệp Vật liệu tái tạo “mảnh đất màu mỡ” cho tiến công nghệ Sinh học, đặc biệt ứng dụng công nghệ Sinh học công nghiệp, nơi mà khoảng thời gian đưa thị trường tương đối ngắn ( so với lĩnh vực thực phẩm y tế ) Theo OECD, ứng dụng công nghệ Sinh học công nghiệp phân thành nhóm : (1) Thay nhiên liệu hoá thạch sinh khối ( Biomass ); (2) Thay quy trình cơng nghiệp thơng thường, không dựa sở sinh học quy trình dựa vào hệ thống sinh học, chẳng hạn dùng tế bào enzym để làm chất tẩy rửa xúc tác Hai nhóm hỗ trợ lẫn nhau, chẳng hạn q trình chuyển hố sinh khối thành sản phẩm sinh học thường dựa vào quy trình cơng nghiệp sinh học Dưới đề cập tới lĩnh vực chủ yếu sản xuất sản phẩm công nghiệp dựa vào sinh học, bao gồm : - Sản xuất nguyên liệu sinh khối; - Công nghệ xử lý sinh học; - Các sản phẩm dựa vào sinh học ( vật liệu sinh học, nhiên liệu lượng sinh học, hoá chất, dược phẩm protein… ) 1.1 Sản xuất nguyên liệu sinh khối Nguyên liệu sinh khối vật liệu để sản xuất sản phẩm công nghiệp dựa vào sinh học Sinh khối bao gồm nông nghiệp, gỗ, phế thải động vật, thực vật nước phần hữu phế thải sinh hoạt công nghiệp Sản lượng sinh khối hàng năm tồn hành tinh ước tính 170 tỷ tấn, bao gồm 75% cacbonhydrat (đường), 20% lygnhin 5% chất khác dầu, mỡ, protein Trong tổng sản lượng sinh khối này, có 3% dùng cho nhu cầu người đây, ta đề cập tới sinh khối tạo ngành nơng nghiệp rừng, ngành chăn ni thuỷ sản đóng góp tỷ lệ nhỏ Những ngành công nghiệp sau cung cấp nguyên liệu hữu ích nhất: - Ngành sản xuất đường bột; - Ngành sản xuất dầu mỡ; - Ngành sản xuất gỗ giấy Do đó, điều hợp logic tiến khâu sản xuất nguyên liệu sinh khối có tác động lớn tới việc phát triển sản phẩm cuối cùng; Uỷ ban Tư vấn Kỹ thuật R&D Sinh khối Mỹ nhận dạng số thách thức nghiên cứu sản xuất sinh khối cần phải khắc phục để đẩy mạnh ứng dụng CNSH công nghiệp vào phát triển sản phẩm dựa vào sinh học, bao gồm: - Sự hiểu biết đầy đủ sở hệ gen học, hoá sinh trao đổi chất thực vật; - Các phương pháp khoa học để sản xuất chuẩn bị cho trồng/dư lượng trồng đáp ứng đặc trưng ứng dụng sản phẩm; - Hoàn thiện thực tiễn công nghệ canh tác để nâng sản lượng, tính bền vững trồng, hiệu giảm chi phí sản xuất/phân phối Khả sản xuất nhiên liệu, điện sản phẩm dựa vào sinh học có giá trị cao, đạt hiệu kinh tế địi hỏi phải giảm chi phí ngun liệu nâng cao đặc tính cần thiết, chẳng hạn hàm lượng lượng, sản lượng, độ tăng trưởng chịu đựng điều kiện môi trường khắc nghiệt Theo dự báo, tương lai gần, hầu hết nguồn sinh khối để sản xuất sản phẩm công nghiệp chuyển hoá từ phận nông nghiệp chế biến; đường lên men ngũ cốc ngô; phế thải sinh khối Các nguồn tới bao hàm vật liệu lignin/xenlulo từ cỏ, dư lượng trồng, công nghệ kết cấu hạ tầng đạt trình độ để chiết suất xử lý cấu phần hữu ích từ nguồn Dự báo sau 2010, lấy sợi phục vụ cho công nghiệp trở thành thống Việc hồn thiện khâu xử lý sơ nguyên liệu sinh khối có tác động lớn đến phát triển thị trường tương lai 1.2 Công nghệ xử lý sinh học Quá trình xử lý nguyên liệu sinh khối thành sản phẩm hữu ích bao gồm giai đoạn: xử lý đầu (Upstream) xử lý cuối (Downstream) Xử lý đầu bao gồm “bất kỳ công nghệ đem lại khả tổng hợp sản phẩm, kiến thức khoa học kỹ thuật cần thiết để hiểu trình hình thành sản phẩm” Xử lý cuối công việc tách lọc, tinh luyện sản phẩm sinh học đạt hiệu chi phí Xử lý đầu: bao gồm khâu công đoạn sau: Xúc tác sinh học Trong công đoạn xử lý sinh học công nghiệp, chất xúc tác sinh học, theo quan niệm truyền thống, enzym, tế bào vi sinh vật có tác dụng kích hoạt tăng tốc phản ứng hoá sinh Lên men vi khuẩn, chất xúc tác tế bào các xúc tác dựa vào enzym thường dùng nhiều phương pháp xử lý sinh học công nghiệp Những quy trình thực thiết bị phản ứng lên men Tuy nhiên, đề cập phần nói CNSH trồng vật nuôi, thực vật vật nuôi biến đổi gen có tiềm dùng làm “xí nghiệp” để sản xuất protein hoá chất giá trị trọng đến chất xúc tác sinh học cho thiết bị công nghệ nổi, mà giúp tăng cường chức vi khuẩn enzym, đồng thời đề cập đến lĩnh vực phát minh sinh học enzym vi khuẩn mới, thăm dị tìm kiếm sản phẩm sinh học ( Bioprospecting ) Lên men Công nghệ sinh học công nghiệp sản xuất loạt hố chất thơ tinh Lên men cơng nghệ thường dùng nhiều cho trình sản xuất Các vi sinh vật nuôi cấy chuyên dụng (vi khuẩn, men nấm) chuyển hóa có hiệu đường thành sản phẩm hữu ích Phạm vi sản phẩm rộng, từ sản phẩm thô, giá rẻ đến loại tinh khiết đắt tiền dược phẩm Dưới minh họa sản phẩm sản xuất công nghệ lên men Công nghệ biến đổi gen đem lại khả tạo thay đổi vi sinh vật Ví dụ, nâng cao hiệu lên men chúng kỹ thuật GM: thiết kế đường trao đổi chất nạp gen loài khác (vi sinh vật sinh vật cấp cao) Thiết kế đường trao đổi chất Kỹ thuật thao tác tế bào vi khuẩn để bỏ qua quy trình khơng cần thiết nhiệm vụ đặt cho chúng Nói theo thuật ngữ kỹ thuật, bao hàm việc biến đổi định hướng sinh lý tế bào thơng qua kỹ thuật nạp, xố bỏ và/hoặc biến đổi đường trao đổi chất chức điều chỉnh tế bào Trên thực tế, điều nghĩa thiết kế vi sinh vật để thực phép tổng hợp hoá học phức tạp khâu lên men Một ví dụ việc sản xuất B12 quy trình sinh học khâu thay cho quy trình hố học 6-8 khâu trước (giảm 40-50% chi phí) Hai hãng Genencor Eastman Chemical q trình thương mại hố việc sản xuất vitamin C khâu thông qua kỹ thuật thiết kế đường trao đổi chất Trước đây, sản xuất vitamin C đòi hỏi khâu lên men khâu hố chất Tác dụng đột phá cơng nghệ thuộc loại khơng bó hẹp sản phẩm cụ thể, mà cịn bổ sung enzym để tổng hợp sản phẩm khác Các quy trình xúc tác enzym Enzym sản xuất q trình lên men cơng nghiệp tiếp dùng để làm xúc tác cơng nghiệp Việc sử dụng enzym công nghiệp công nghệ Chúng dùng cho sản phẩm chất tẩy rửa từ thập kỷ 50 Mckinsey and Co ước tính tới năm 2010, riêng Mỹ, tổng giá trị tạo ra-xét hiệu suất, doanh thu từ enzym lợi nhuận sinh nhờ sản phẩm có sử dụng xúc tác sinh học-có thể tăng gấp đơi, tức 12 tỷ USD Các quy trình cơng nghiệp xúc tác enzym luôn hiệu so với phương pháp hố học, chúng có khâu tổng hợp khâu có hiệu suất gần đạt 100% Trong đó, phương pháp hố học đạt hiệu suất 10% Tuy nhiên, vấn đề đặt cho enzym sinh học chúng ngừng hoạt động mơi trường có nhiệt độ, độ pH áp suất không phù hợp Bởi vậy, xúc tác enzym thường áp dụng hạn chế để sản xuất sản phẩm cao cấp dược phẩm chất bổ dưỡng Những tiến việc tìm loại enzym khoẻ phương thức sản xuất enzym bắt đầu khắc phục khó khăn Ngồi ra, cơng nghệ lên, phương pháp tiến hoá định hướng, bước đầu tạo “siêu” enzym thích hợp với mục đích, mà ta chứng kiến thâm nhập chúng vào lĩnh vực cơng nghiệp Tiến hố định hướng Phương pháp tìm cách tạo theo cách từ lên enzym có hoạt động cải thiện điều kiện đặc biệt Thực chất, thông qua tiến hoá định hướng, nhà nghiên cứu tạo vi sinh vật để sản xuất “siêu” enzym Dựa vào công nghệ rây tốc độ cao kỹ thuật có tên “Xáo trộn gen” (Gene Shuffling, nhà nghiên cứu trộn làm phù hợp ADN từ sinh vật khác để đạt tổ hợp chất xúc tác cần thiết Một số trường hợp, đường nạp vào vi khuẩn E-coli sau tiến hành thử nghiệm hoạt động điều kiện khác (nhiệt độ, độ pH…) Hiện tại, kỹ thuật phần lớn áp dụng để sản xuất hoá chất tinh khiết Một mục tiêu cuối CNSH cơng nghiệp tạo sinh vật có khả sản xuất khối lượng lớn lọai siêu enzym mà áp dụng cho ngành công nghiệp có khơng cần phải thiết kế lại dây chuyền sản xuất Một trở ngại then chốt để tăng cường công nghệ xử lý sinh học để thời gian phát triển xúc tác thích hợp trùng khớp với quy trình cơng nghiệp khác nhau, giảm bớt phí tổn chậm trễ thời gian Các kỹ thuật tiến hoá định hướng đẩy nhanh trình phát triển tới mức chẳng nữa, hiệu chi phí cơng nghệ xử lý sinh học mở đường để thâm nhập vào ngành, chẳng hạn hố chất cơng nghiệp Thăm dị sinh học ( Bioprospecting ) Đây lĩnh vực có nhiệm vụ tìm kiếm hố chất (trong thực vật, động vật vi khuẩn) có tiềm tổng hợp để phục vụ y học thương mại Hiện tại, ngành dược phẩm làm thích ứng tính chất nhiều loài thực vật mà người dân địa phương sử dụng từ hàng kỷ để tạo dược phẩm liệu pháp thành công Các hãng lớn Craig Venter bắt đầu đầu tư vào hoạt động thăm dò sinh học Hãng này, thông qua Viện Năng lượng Sinh học, lấy mẫu để nghiên cứu đời sống vi khuẩn Biển Sargasso Nhờ sử dụng kỹ thuật có tên gọi “Siêu hệ gen” (có nhiệm vụ lập chuỗi ADN tồn mơi trường), gần 1,2 triệu gen khám phá từ 1.800 loài vi khuẩn chưa biết Một nhóm vi sinh vật có tên gọi extremophile dành quan tâm đặc biệt để ứng dụng công nghiệp Những vi sinh vật chịu đựng điều kiện môi trường khắc nghiệt Sau tách chúng khỏi mơi trường, nhà nghiên cứu tiến hành phân tích biểu protein chúng Một số protein làm xuất phát điểm để phát triển quy trình xử lý sinh học cơng nghiệp Xử lý cuối Xử lý cuối xem giai đoạn phục hồi sản phẩm có khó khăn kỹ thuật tốn Ví dụ, xử lý sau khâu lên men phần lớn trình tách sơ thành pha rắn pha lỏng, sau tiếp tục tách, tăng mật độ độ tinh khiết sản phẩm Chi phí cho trường hợp chiếm 60-70% giá bán sản phẩm Tinh chế sinh học Để tạo khả cho công nghệ Sinh học công nghiệp thâm nhập vào thị trường hố chất, có khả sử dụng hữu hiệu sinh khối để sản xuất lượng, sở tinh chế phải mở rộng quy mô giảm giá thành Khái niệm tinh chế sinh học (Biorefinery) coi hướng để đạt mục tiêu Tinh chế sinh học phương tiện, kết hợp quy trình chuyển hoá sinh khối với thiết bị sản xuất nhiên liệu, điện hố chất từ sinh khối Nó tương tự thiết bị tinh chế dầu mỏ dùng để sản xuất loại sản phẩm từ dầu mỏ Tinh chế sinh học coi hướng hứa hẹn để tạo nên cơng nghiệp dựa vào sinh học Có thể coi xí nghiệp cán giấy bột ngơ ướt nguyên mẫu xí nghiệp tinh chế sinh học, với phận kết cấu hạ tầng cần thiết Sự khác biệt nguyên mẫu với xí nghiệp tinh chế hình dung tương lai tổ hợp quy mô, lực công nghệ tảng số dây chuyền sản phẩm sản xuất từ sinh khối Các tảng công nghệ chuyển hố khác thích hợp với dịng sản phẩm khác Có tảng cơng nghệ chuyển hoá phối hợp hoá nhiệt sinh học Dưới tảng công nghệ quy trình khác để sản xuất dịng sản phẩm khác Chính phủ coi động lực then chốt để có cơng nghiệp dựa vào sinh học mở rộng quy mô phát triển ngành tinh chế sinh học đạt mức sản xuất thương mại Đặc biệt bật định hướng gần Chính phủ Mỹ Uỷ ban châu Âu (EC) Vừa qua, Mỹ ban hành quy tắc dự thảo để khuyến khích đặt hàng Liên bang sản phẩm công nghiệp dựa vào sinh học 11 loại, từ dầu bôi trơn đến sợi, chất dẻo sơn Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) nhà đầu tư then chốt để phát triển sở tinh chế sinh học Việc phát triển sở thay cho sản xuất nhiên liệu lẫn lượng coi có tầm quan trọng tới an ninh quốc gia Mỹ Sự biến động Trung Đông, với khả cạn kiệt nguồn nhiên liệu hoá thạch động lực thúc đẩy phát triển lĩnh vực tinh chế sinh học Mỹ DOE trợ cấp để phát triển công nghệ etanon sinh học Mỹ Để đạt mục tiêu EU đề Nghị định thư Kyoto, từ 2010 châu Âu phải sản xuất khoảng 9,3 triệu etanon hàng năm EU đưa hướng dẫn mục tiêu tăng cường sử dụng nhiên liệu sinh học sản xuất từ sản phẩm nông, lâm nghiệp chất thải hữu Mục tiêu đặt cho nhiên liệu sinh học năm 2005 2% nhiên liệu dùng cho ô-tô tăng lên gần 6% vào năm 2010 Một số hãng công nghiệp lớn tạo động lực cho phát triển khái niệm tinh chế sinh học Nổi bật liên doanh Cargill Dow Nebraska, Royal Dutch Shell Iogen Canađa Cargill Dow sản xuất bao bì chất dẻo sợi vải từ ngơ (kể phế thải sinh khối dạng thân cây, lá, vỏ bắp) Royal Dutch Shell Iogen xây dựng xí nghiệp tinh chế etanol từ phế thải sinh khối Sản phẩm Eco Ethanol xí nghiệp sản xuất từ phần phi thực phẩm nguyên liệu sinh khối nhờ công nghệ enzym Iogen Sự phát triển công nghiệp tinh chế sinh học phụ thuộc vào số yếu tố, đặc biệt nguồn nguyên liệu phải có giá phù hợp, đảm bảo chất lượng số lượng, quy trình chuyển hoá phải kinh tế hiệu 1.3 Sản phẩm thị trường Có thể phân loại sản phẩm sản xuất quy trình CNSH cơng nghiệp ( phần, toàn ) sau : - Các hoá chất chuyên dụng ( Dược phẩm, thực phẩm bổ dưỡng, thức ăn động vật, enzym v.v ); - Hố chất cơng nghiệp ( nhiên liệu sinh học lượng sinh học ); Mỗi nhóm sản phẩm giai đoạn phát triển khác nhau, với động lực, mối quan hệ phụ thuộc, nhu cầu phát triển kết cấu hạ tầng triển vọng giá trị khác Một việc hữu ích so sánh chúng để có tranh rõ nét lộ trình tương lai CNSH công nghiệp Ta đề cập chi tiết về: - Dược phẩm; - Chất dẻo sinh học; - Nhiên liệu sinh học; - Năng lượng sinh học: sản xuất hydro 1.3.1 Sản xuất dược phẩm Hiện tại, mức độ thâm nhập lớn công nghệ Sinh học công nghiệp ngành dược phẩm, 20 - 30% có sử dụng cơng nghệ lên men xúc tác enzym trình sản xuất Lĩnh vực công nghiệp dự báo tăng trưởng trước mắt lẫn lâu dài Xét quan điểm suất, vi sinh vật enzym hoàn thiện giúp giảm giá thành sản xuất thuốc Điều đem lại khả sử dụng hiệu lực sản xuất có dùng vốn để đầu tư cho lực Như đề cập phần trên, lộ trình tăng trưởng tương lai dược phẩm dựa vào cơng nghệ Sinh học khơng phải hố chất Các xu hướng thành phần dược phẩm hoá chất phân tử nhỏ dấu hiệu cho thấy phụ thuộc ngày tăng vào công nghệ Sinh học cơng nghiệp để tối ưu hố quy trình sản xuất Ví dụ, việc sử dụng gia tăng kỹ thuật hoá chất bất đối xứng phát triển thuốc thích hợp với sản xuất sinh học Các hợp chất tuý bất đối xứng giúp giảm nửa lượng thuốc cần thiết tăng hiệu thuốc Các hoá chất xúc tác khơng nhận biết tính bất đối xứng, enzym lại có khả đó, chúng đạt hiệu trình sản xuất dược phẩm bất đối xứng Việc sử dụng công nghệ Sinh học ngành dược phẩm tiếp tục gia tăng Điều ngành hố cơng nghiệp nói chung: Sẽ ngày có nhiều sản phẩm có khối lượng nhỏ, giá trị cao, cần kết cấu hạ tầng sản xuất mức “khiêm tốn” 1.3.2 Chất dẻo sinh học Trong vòng năm qua, có số đột phá cơng nghệ sản xuất chất dẻo sinh học tái tạo Quả thực, xét ngắn hạn trung hạn, chất dẻo sinh học coi có khả lớn để thâm nhập vào thị trường hoá dầu truyền thống Hiện tại, dự án sản xuất chất dẻo tiên tiến thực hãng Dupont Cargill Dow Sản phẩm Dupont có tên Sorona, hợp tác phát triển với Genencor, chế biến cách lên men tinh bột ngô Tuy nhiên, Sorona vật liệu tái tạo hồn tồn, kết hợp với monomer dầu mỏ Trái lại, sản phẩm Cargill Dow, có tên gọi Nature Works, vật liệu tái tạo 100% Bao bì Nature Works làm từ axit lactic, sản xuất từ glucose Các kỹ thuật hoá chất trước dùng phục vụ cho q trình polyme hố axit lactic Năm 2004, Nature Works tung thị trường đắt so với sản phẩm hoá chất, có ưu điểm thân thiện với mơi trường Cargill Dow đầu tư mạnh vào kết cấu hạ tầng sản xuất có kế hoạch đa dạng hoá sản phẩm Mc Kinsey and Co dự báo tới 2010, 10% sản phẩm polyme liên quan đến cơng nghệ Sinh học hình thức Cơng ty dự báo tới 2010, 20% giá trị ngành hố chất tồn cầu có nguồn gốc từ CNSH (hiện nay, số ước tính 5%) Những dự báo khác nhận định chất dẻo tự phân huỷ sinh học chiếm 30% thị trường chất dẻo vào năm 2015-2017 Tuy nhiên, phải khắc phục số trở ngại công nghệ nguyên liệu thành phẩm đủ rẻ Khâu đột phá then chốt phải sản xuất glucose giá rẻ Nguồn chủ yếu glucose công nghiệp tồn cầu tinh bột ngơ Trong ngô, tỷ trọng lớn xenlulo Xenlulo giống tinh bột chỗ polyme glucose, khó phân giải Hiện đua diễn để phát triển enzym có tác dụng chuyển hố xenlulo thành sản phẩm thương mại 1.3.3 Nhiên liệu sinh học Tính khả thi kỹ thuật sản xuất nhiên liệu vận tải từ sinh khối khẳng định chắn Việc sản xuất etanon sinh học cách lên men đường mía thương mại hố Braxin từ thập kỷ 80 Thập kỷ 90, số bang Mỹ tiến hành sản xuất từ ngô số ngũ cốc Các phụ phẩm động vật, chẳng hạn nước sữa, sử dụng làm nguyên liệu sản xuất etanon Hãng Fonterra gần thử nghiệm sử dụng nước sữa ( chất thải trình sản xuất cazein ) để sản xuất etanon làm nhiên liệu cho ơ-tơ Chi phí sản xuất etanon từ trồng thường lớn nhiều so với giá thành xăng dầu, chủ yếu khâu ngun liệu quy trình chuyển hố Việc sử dụng vật liệu lignocellulo từ dư lượng ( phế thải ) coi giải pháp cho vấn đề Sinh khối lignocellulo sử dụng để sản xuất etanon, vật liệu khó phân giải, địi hỏi phải khử lignin, sau chuyển hố xenlulo thành đường cho lên men để tạo thành etanon Năm 2003, Genencor thông báo phát triển quy trình enzym đạt tiêu mặt kinh tế ( giảm chi phí xuống cịn cịn 1/10 ) Hãng tìm đối tác để nâng quy trình lên quy mơ tinh chế sinh học Trong etanol sinh học đem nguồn lượng tái tạo vào thị trường xăng dầu điêzen sinh học lên thị trường điêzen Điêzen sinh học thường sản xuất từ mỡ dầu thực vật dầu cải dầu đậu tương Glycerine phụ phẩm dùng cho nhiều ứng dụng công nghiệp Việc tăng cường sử dụng cho glycerine coi yêu cầu then chốt để tạo động lực cho kinh tế tương lai Điêzen sinh học dành quan tâm đáng kể EU ( đặc biệt Đức ) Mỹ Nó dùng cho động điêzen có mức phát thải thấp nhiều Chỉ riêng Mỹ, mức tiêu thụ điêzen sinh học tăng từ 15 triệu galon (1 galon=3,785 l ) năm 2002 lên 25 triệu galon năm 2003 Các xe buyt máy kéo sử dụng phần lớn điêzen sinh học sản xuất Mỹ Tuy nhiên, châu Âu dẫn đầu cơng, với 30% hỗn hợp điêzen sinh học có Pháp, Đức áo, điêzen sinh học nguyên chất có mặt thị trường Sản xuất điêzen sinh học nhận ủng hộ hãng lớn ngành chế tạo ô-tô châu Âu, DaimlerChrysler vừa qua tiến hành bước để khơi dậy mối quan tâm người dùng cách mở dịng sản phẩm sử dụng hỗn hợp điêzen sinh học Hãng liên doanh với hãng cạnh tranh Volkswagen hãng phát triển nhiên liệu Chloren để sản xuất hỗn hợp điêzen sinh học có tên Sundiesel Lơ sản phẩm sản xuất năm 2003, dùng cho động điêzen Cũng giống công nghệ Sinh học công nghiệp khác, để nhiên liệu sinh học chiếm lĩnh thị trường cịn phụ thuộc vào phát triển kết cấu hạ tầng cơng nghệ khác, ví dụ kết cấu hạ tầng phân phối nhiên liệu công nghệ động đốt Theo dự báo trích dẫn nhiều nhất, xét ngắn hạn trung hạn ( 2005 - 2020 ), nhiên liệu sinh học thâm nhập thị trường với tư cách hỗn hợp với nguồn nhiên liệu truyền thống, phát triển kết cấu hạ tầng sau năm 2020 thời kỳ pin nhiên liệu dùng hyđro sinh học 1.3.4 Năng lượng sinh học: sản xuất hyđrơ Mặc dù nhiên liệu hố thạch tiếp tục giữ vai trò chủ đạo số lượng sản xuất sử dụng tới năm 2025 lâu nữa, có nhận thức ngày gia tăng kết cục, lượng phải sản xuất từ nguồn tài nguyên có khả tái tạo Ngành sản xuất hyđro từ sinh khối trở thành phận quan trọng gọi “nền kinh tế hyđro” Hiện việc sản xuất hyđro từ sinh khối giai đoạn R&D theo dự báo, bắt đầu lên thị trường vào năm 2025 Nếu dự báo diễn việc sản xuất hyđro giúp phát triển pin nhiên liệu phục vụ ngành vận tải kết cục phát triển kinh tế hyđrô Các công nghệ phát triển từ 2020 trở Hiện nghiên cứu số cách tiếp cận khác để sản xuất hyđro Ví dụ, sản xuất hyđro q trình lên men kỵ khí cacbonhydrat nhờ quang hợp trực tiếp quay vòng theo chu kỳ điều kiện lên men sunphua không sunphua Một cách tiếp cận có hứa hẹn, bao gồm q trình phản ứng sinh học khâu: (1) sản xuất cacbonhydrat thông qua quang hợp; (2) chuyển hoá cacbonhydrat thành axit lactic nhờ lên men vi khuẩn; (3) sản xuất hyđro từ axit lactic vi khuẩn Một trở ngại kỹ thuật lớn để thương mại quy mô lớn vấn đề lưu trữ hyđro Hiện tại, nhà nghiên cứu theo đuổi phương án sử dụng hệ thống kim loại/hợp kim ống nano cacbon công nghệ đầy hứa hẹn  ... sinh học Dưới đề cập tới lĩnh vực chủ yếu sản xuất sản phẩm công nghiệp dựa vào sinh học, bao gồm : - Sản xuất nguyên liệu sinh khối; - Công nghệ xử lý sinh học; - Các sản phẩm dựa vào sinh học. .. liệu sinh học, nhiên liệu lượng sinh học, hoá chất, dược phẩm protein… ) 1.1 Sản xuất nguyên liệu sinh khối Nguyên liệu sinh khối vật liệu để sản xuất sản phẩm công nghiệp dựa vào sinh học Sinh. .. Chloren để sản xuất hỗn hợp điêzen sinh học có tên Sundiesel Lô sản phẩm sản xuất năm 2003, dùng cho động điêzen Cũng giống công nghệ Sinh học công nghiệp khác, để nhiên liệu sinh học chiếm lĩnh