II. Túm lược cỏc xu hướng
Cụng nghệ Sinh học trong cụng nghiệp
5.1. Sản xuất nguyờn liệu sinh khố
Nguyờn liệu sinh khối là vật liệu cơ bản để sản xuất cỏc sản phẩm cụng nghiệp dựa vào sinh học. Sinh khối bao gồm cỏc cõy nụng nghiệp, gỗ, phế thải động vật, thực vật dưới nước và phần hữu cơ của phế thải sinh hoạt và cụng nghiệp. Sản lượng sinh khối hàng năm trờn toàn bộ hành tinh ước tớnh là 170 tỷ tấn, bao gồm 75% cacbonhydrat (đường), 20% lygnhin và 5% cỏc chất khỏc như dầu, mỡ, protein. Trong tổng sản lượng sinh khối này, chỉ cú 3% được dựng cho nhu cầu con người. ở đõy, ta sẽ chỉ đề cập tới sinh khối được tạo ra bởi ngành nụng nghiệp và rừng, vỡ ngành chăn nuụi và thuỷ sản chỉ đúng gúp một tỷ lệ nhỏ.
Những ngành cụng nghiệp sau đõy cung cấp cỏc nguyờn liệu hữu ớch nhất:
Ngành sản xuất đường và bột;
Ngành sản xuất dầu mỡ;
Ngành sản xuất gỗ và giấy.
Do đú, một điều hợp logic là những tiến bộ trong khõu sản xuất nguyờn liệu sinh khối sẽ cú tỏc động lớn tới việc phỏt triển sản phẩm cuối cựng; Uỷ ban Tư vấn Kỹ thuật R&D Sinh khối của Mỹ đó nhận dạng một số thỏch thức trong nghiờn cứu sản xuất sinh khối cần phải được khắc phục để đẩy mạnh cỏc ứng dụng CNSH cụng nghiệp vào phỏt triển cỏc sản phẩm dựa vào sinh học, bao gồm:
Sự hiểu biết đầy đủ hơn về cơ sở của hệ gen học, hoỏ sinh và trao đổi chất ở thực vật;
Cỏc phương phỏp khoa học để sản xuất và chuẩn bị cho cõy trồng/dư lượng cõy trồng đỏp ứng được đặc trưng của cỏc ứng dụng sản phẩm;
Hoàn thiện cỏc thực tiễn và cụng nghệ canh tỏc để nõng sản lượng, tớnh bền vững của cõy trồng, hiệu quả và giảm chi phớ sản xuất/phõn phối. Khả năng sản xuất nhiờn liệu, điện và sản phẩm dựa vào sinh học cú giỏ trị cao, đạt hiệu quả kinh tế đũi hỏi phải giảm được chi phớ của nguyờn liệu và nõng cao cỏc đặc tớnh cần thiết, chẳng hạn như hàm lượng năng lượng, sản lượng, độ tăng trưởng và chịu đựng được điều kiện mụi trường khắc nghiệt.
Theo dự bỏo, trong tương lai gần, hầu hết cỏc nguồn sinh khối để sản xuất sản phẩm cụng nghiệp đều được chuyển hoỏ từ cỏc bộ phận cõy nụng nghiệp đó được chế biến; đường lờn men của cỏc cõy ngũ cốc như ngụ; cỏc phế thải sinh khối. Cỏc nguồn này sắp tới sẽ bao hàm cỏc vật liệu lignin/xenlulo từ cỏ, cõy và dư lượng cõy trồng, khi cụng nghệ và kết cấu hạ tầng đạt trỡnh độ để chiết suất và xử lý những cấu phần hữu ớch từ cỏc nguồn này. Dự bỏo sau 2010, cỏc cõy lấy sợi mới phục vụ cho cụng nghiệp sẽ trở thành chớnh thống.
Việc hoàn thiện khõu xử lý sơ bộ nguyờn liệu sinh khối sẽ cú tỏc động lớn đến sự phỏt triển của cỏc thị trường tương lai.