Биоэкономика начинается тогда, когда отходы становятся ресурсом

В чем главная ценность биоэкономики, как она может раскрыть ресурсный потенциал регионов, повлиять на экологию, изменить экономические процессы, повысить уровень технологического развития и улучшить качество жизни территории? На эти и другие вопросы отвечали участники экспертной сессии «Биоэкономика – новый источник развития регионов», которая состоялась на площадке АНО «Национальные приоритеты» при поддержке Минпромторга России. Модератором дискуссии выступила руководитель дирекции стратегии, аналитики и исследований АНО «Национальные приоритеты» Юлия Грязнова. 

Ключевой тезис, который обозначили эксперты: биоэкономика начинается в тот момент, когда мы рассматриваем отходы как ресурсы, которые пока еще не научились использовать на полную мощность. Растительное и животное сырье более эффективно с экономической точки зрения, так как оно возобновляемо. Сильная сторона российской биоэкономики — в большом количестве такого сырья. 

Возобновляемые биоресурсы — растения, древесину, водоросли, микроорганизмы — можно использовать в производстве разных товаров: от продовольствия и кормов до лекарств, топлива, пластиков и не только. При этом продукты одного производства способны стать ценным сырьем для другого. Такой подход помогает бережнее относиться к экологии. 

Структура биоэкономики

Заместитель директора департамента химической промышленности Минпромторга России Дарья Шевякина обозначила ключевую роль биоэкономики как механизма структурной трансформации традиционных отраслей и формирования потенциала для технологического лидерства в совершенно новых направлениях. 

«Мы рассматриваем биоэкономику как масштабный переход, сквозное платформенное решение, которое может быть внедрено в различные отрасли промышленности, — сказала Дарья Шевякина. — С одной стороны, мы видим это как сквозную платформу, которая дает возможности по интенсификации и улучшению уже каких-то традиционных процессов. С другой стороны, мы видим большой потенциал для технологического лидерства. Биологических ресурсов в России очень много – и водоросли, и лес, и все остальное, что можно эффективно перерабатывать. К сожалению, эти технологии пока не настолько развиты. И тут мы видим потенциал».

Она выделила 5 ключевых сфер применения технологических решений биоэкономики: 

1. Агропромышленный комплекс (включая сельское хозяйство и пищевую промышленность)
2. Медицина и фармацевтика (производство фармпрепаратов, основанное на биотехнологических процессах, питательные среды для производства вакцин, новые технологии протезирования)
3. Традиционная промышленность как сектор потребления сырья и продуктов биоэкономики (нефтедобыча, производство косметики и парфюмерии, внедрение биокатализаторов в органический синтез)
4. Экология (переработка отходов, их вовлечение во вторичный оборот или утилизация – от древесных опилок до органических отходов сферы общественного питания)
5. Энергетика (биотопливо, внедрение биокомпонентов в традиционное топливо)

Каждое их этих направлений Минпромторг разделил на два стратегических трека – технологический суверенитет и технологическое лидерство. «В техлидерстве у нас клетки-биофабрики. Очень интересное новое направление для фармы, для вакцин. Там же у нас и белок из газа. В техсуверенитете мы делаем упор на импортозамещение того, что сейчас в больших объемах поступает по импорту. Это, прежде всего, различные ферменты, пищевые добавки, в том числе кормовые добавки, компоненты для косметики», — пояснила Дарья Шевякина.

Она также отметила, что Минпромторг готовит стратегию развития биоэкономики, которая сейчас находится в финальной стадии согласования. Особое место в этом документе отводится принципу объединения разных регионов, связанных сырьевыми потоками или общими перспективами развития. Такой же подход министерство планирует транслировать и на национальный проект «Технологическое обеспечение биоэкономики».

«Можно выделить районы с богатой аквакультурой, районы, богатые лесом, и агрегировать их по принципу доступности сырья. Соответственно, предлагать какие-то комплексные решения по развитию биоэкономики именно в этих регионах. Мы сейчас по поручению президента работаем над дорожной картой по развитию биоэкономики в ДФО и Арктике. Если этот опыт покажет положительные результаты, его будем перекладывать и на другие регионы», — сообщила Дарья Шевякина.

Участники дискуссии представили успешные примеры научных разработок, технологических решений и инвестпроектов, а также определили существующие барьеры, вызовы и дефициты

Директор физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ Денис Кузьмин дал определение биоэкономике как типу хозяйственной деятельности. В ее основе лежат две составляющие: 1) возобновляемое сырье в виде биомассы (отходов), 2) биотехнологии, которые из этой биомассы создают продукты с добавленной стоимостью.

На примере регионов с разной отраслевой спецификой он показал, как можно создавать добавленную стоимость из отходов. «Мы взяли два разных региона: один – энергодефицитный, с развитой лесной промышленностью, а второй регион, где, наоборот, сильно развит аграрный сектор, и там другого типа отходы, и посмотрели, что можно с этим сделать, если добавить технологическую компоненту, как можно домонетизировать, и что можно сделать для региона», — пояснил Денис Кузьмин.

Он отметил, что в России ежегодно образуется порядка 20 млн тонн пищевых отходов, 90% которых подлежит захоронению или сжиганию, что наносит ущерб экологии. Из оставшихся 10% примерно половина сжигается, а вторая половина вторично используется. В целом сельское и лесное хозяйство образуют 150-200 миллионов тонн отходов, менее 30% которых перерабатывается с извлечением экономической или социальной выгоды.

Денис Кузьмин выделил 3 крупных источника органических отходов:

Отходы растениеводства

• Полевые остатки (100 млн тонн в год)
• Древесные отходы (70 млн тонн в год)
• Отходы переработки растений (8 млн тонн в год)

Отходы животноводства 

• Навоз и помет (10 млн тонн в год)
• Отходы мясопереработки, рыбопереработки и молочной промышленности (1 млн тонн в год)

Пищевые отходы 

• Органика в ТКО (17 млн тонн в год)
• Пищевые отходы общепита и ритейла (1 млн тонн в год)

«Из 1 миллиона тонн отходов у ритейла и общепита порядка 65% – это фрукты и овощи, и из них еще половина не пакетированы. То есть это можно использовать уже как готовое сырье», — добавил Денис Кузьмин.

Он подробно рассказал о методах переработки органических отходов в конкретные биопродукты и в разные типы энергии, а также представил результаты региональных кейсов. Например, в аграрном регионе за счет переработки пищевых отходов и полевых остатков можно на 15-17% обеспечить замещение потребления минеральных удобрений. Это позволяет сэкономить 500-700 млн рублей на их закупке. Кейс региона с развитым АПК показывает, что переработка пищевых и древесных отходов покрывает энергодефицит на 10-15%, что позволяет обеспечивать электричеством и теплом 30-50 поселков или 15-25 предприятий. Помимо экономической выгоды в этих кейсах представлены конкретные эффекты для экологии и качества жизни в регионах.

Биотех в производстве молочной продукции

Проще всего объяснить, что такое биотехнологии – предложить людям попробовать их на вкус. Генеральный директор ООО «Артвкус» Ирина Илюхина представила один из своих продуктов – лимонад из молочной сыворотки. Она подробно рассказала, как России удалось практически с нуля воссоздать производство собственных ферментов за счет кооперации науки и бизнеса, и обозначила новый вызов – запустить переработку неиспользуемой молочной сыворотки.

«В России молочная промышленность показывает самый большой рост. Дальше у этого возникает огромное неиспользуемое сырье в виде молочной сыворотки. Важная задача – создать биотехнологии по переработке этой сыворотки, сделать нужные для промышленности фармацевтические и пищевые ингредиенты, в том числе для детского питания, — сказала Ирина Илюхина. — Переработка и утилизация молочной сыворотки – это большой вызов для молочной промышленности. Кисломолочные бактерии нельзя сливать в канализацию, нужны большие инвестиции в очистные сооружения. И если мы говорим, что покупатель только начинает осознавать свой вклад в экологию, то промышленность его давно осознала». 

Другой пример использования биотехнологий в производстве молочной продукции представил генеральный директор «Угличской Биофабрики» Дмитрий Фурсаев.  Он рассказал об организации наукоемкого производства молочных заквасок, которые 90% сейчас импортируется в Россию. 

«В нашей стране ежегодно перерабатывается от 15 до 18 миллионов тонн молока для производства кисломолочных продуктов и сыров. Для этой цели используются закваски. Это такие концентраты молочнокислых бактерий, которые позволяют сбраживать молоко и получать тот или иной продукт. Проблема состоит в том, что сами по себе закваски – это продукт высоких технологий. Это и производственные технологии, которыми у нас в стране пока, ну, не так много примеров, кто обладает. Это потребители и определенная экосистема вокруг этого, которая связана с государственными институтами, включая научные институты, включая университеты и так далее. Задача состоит в том, чтобы сформировать в России отрасль производства бактериальных концентратов, подключить сюда государственные институты, научные организации и обеспечить определенный толчок к развитию», — отметил Дмитрий Фурсаев.

Он подчеркнул, что вокруг этого проекта выстроена большая экосистема, в которую включены порядка 10 научных институтов и университетов. Они проводят исследования и готовят аспирантов для биофабрики. На предприятии в ближайшее время будет создано 150 новых рабочих мест.

Коллагеновое меню и суперфуды

О производстве халяльного коллагена и желатина из кожи и чешуи дикой речной рыбы рассказал Иван Котов, основатель и генеральный директор биотехнологической компании из Ставрополя – НПО «Велис». Его компания активно сотрудничает с производителями молочной и мясной продукции, десертов, функциональных напитков и суперфудов. Новый тренд, который сейчас набирает популярность в ресторанах – коллагенновое меню.

«Мы заменяем нехаляльный желатин халяльным. В том числе рыбный желатин является суперфудом, он содержит в себе определенные аминокислоты, которые направлены на укрепление соединительной ткани человека. Также мы сотрудничаем с рестораторами- вводим определенное меню коллагеновое в ресторанах Москвы. Например, коллаген дает устойчивую красивую пенку. Причем это будут пенки не углеводно-жировые, а именно белковые полезные пенки. Можно делать соусы, можно вводить коллаген в состав уже имеющихся продуктов», — рассказал Иван Котов.

Продукты из водорослей

Компания «Альготек» создает уникальные продукты, основанные на высокоэффективных штаммах микроводорослей, которые можно применять в секторах биоремедиации и аквакультуры. Соучредитель и директор по развитию бизнеса и международным проектам ООО «Альготек» Артемий Прокопенко рассказал о биотехнологиях на основе микроводорослей и о том, какие проблемы они помогают решать.

• Повышение продовольственной безопасности

Повышение продуктивности аквакультурных и животноводческих хозяйств за счет внедрения экологически чистых и безопасных продуктов на основе микроводорослей. Разработка безопасных удобрений на основе микроводослей.

• Решение проблемы сокращения запасов пресной воды

Применение микроводорослей при биоремедиации способствует стабилизации экосистемы, поддерживает баланс воды и повышает её качество, способствуя восстановлению природного биоравновесия.

• Решение экологических проблем посредством углеродной нейтральности

Микроводоросли активно поглощают углекислый газ из окружающей среды в процессе своего роста. Производимое из микроводорослей биотопливо — экологически чистый источник энергии, который помогает сократить выбросы углерода.

• Обеспечение сбалансированного питания и физической активности

Продукты, созданные на основе микроводорослей, не только обогащают организм ценными витаминами и минералами, но и способствуют укреплению иммунной системы, поддерживая активный и здоровый образ жизни.

Учредитель НПО «Биомедицинские инновационные технологии» Анатолий Хитров рассказал о глубокой переработке морских бурых водорослей и создании продуктов на их основе: «Мы производим биопистециды, разрабатываем на основе морских бурых водорослей. Также получаем различные средства для косметической промышленности, пищевой промышленности, производим биологически активные вещества, которые используются в качестве сырья для БАДов».

Он представил успешный кейс, который реализован в Республике Карелия по схеме государственно-частного партнерства — за счет софинансирования запущен комбинат по переработке водорослей. При этом эксперт отметил, что бизнесу не хватает эффективных механизмов взаимодействия с наукой для проведения прикладных исследований. Для решения этой проблемы он предложил создать в стране сеть биокластеров на основе сырьевой специфики и преимуществ конкретных регионов. Например, в Карелии можно организовать научно-производственный центр биотехнологий по переработке аквамарикультуры.

Потенциал биотоплива 

В России есть огромное количество биологического сырья, которое не используется, по многим направлениям отсутствует глубокая переработка, отметил Кирилл Голохваст, и.о. директора Высшей инженерной школы агробиотехнологий ТГУ «Агробиотек», директор Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН. В качестве примера он привел растения, которых насчитывается около 380 тыс. видов, и этот список постоянно расширяется. По словам эксперта, в переработке используются только 2-3 тыс. растений.

«Животное сырье и растительное сырье намного более перспективно, поскольку оно возобновляемо. У нас есть злаки, у нас есть биодизель, у нас есть биоэтанол — бесконечное сырье, если все правильно делать. И не надо нам сжигать ископаемое топливо, не надо нам загрязнять атмосферу и делать остальные неправильные вещи», – подчеркнул Кирилл Голохваст.

Директор по стратегии бизнеса и проектам устойчивого развития ООО «Эковей» Армен Тадевосян рассказал об обеспечении сырьевой базы для развития биотопливной промышленности. По его мнению, отработанное растительное масло (ОРМ) – главный элемент развития этой отрасли.

«Это ценнейшее сырье за рубежом. Я лично его называю ”желтой нефтью”, — заявил Армен Тадевосян. — Мировой рынок отработанного растительного масла – это ключевое сырье для производства биотоплива в мире, он примерно оценивается в 10-12 миллиардов долларов, и ежегодно растет на 5-7%, и уже разные ценовые агентства прогнозируют глобальный дефицит на мировом рынке отработанного растительного масла уже в 2028 году».

По словам эксперта, отработанное растительное масло играет ключевую роль в глобальном производстве биотоплива и биохимии как наиболее устойчивый и доступный вид биомассы. Его доля среди всех видов биомассы для устойчивого авиационного топлива составляет до 70%. Кром того, это основное сырье для технологии гидрообработки сложных эфиров и жирных кислот, которая экономически эффективна для производства устойчивых топлив.

Своими идеями по развитию биоэкономики и примерами успешных практик также поделились председатель правления Ассоциации «ТП БиоТех2030», куратор музея БИОТЕХ Ирина Хорошун, руководитель департамента по взаимодействию с органами государственной власти АО «Росхим» Павел Иванов, директор по развитию ООО «Биотехно» Роман Соловьев, ведущий инженер АльметТех ПИШ ИТМО, специалист в области молекулярной и структурной биологии, энзимологии и биохимии белков Илья Коляденко, ведущий инженер АльметТех ПИШ ИТМО, руководитель научной группы дрожжевых биотехнологий Анастасия Андреева, директор Центра НТИ «Бионическая инженерия в медицине» Самарского государственного медицинского университета Айкуш Назарян.

Подробную информацию из выступлений экспертов и обобщенные выводы прошедшей дискуссии можно будет узнать из аналитического доклада «Биоэкономика – новый источник развития регионов». Материал будет представлен публично и размещен на платформе «Экспертум.рф». Он также войдет серию аналитических докладов АНО «Национальные приоритеты» о вкладе национальных проектов в региональное развитие. 

Фотоальбом