Биопроизводство:как биология продвигает производство в будущее

Биопроизводство - одна из самых интригующих технологий, находящихся на подъеме сегодня, не в последнюю очередь потому, что оно представляет собой своего рода парадокс:биопроизводство способствует невероятным, беспрецедентным технологическим достижениям. И все это происходит благодаря природным инструментам, таким как ферментация, ферменты и микроорганизмы - одни из самых старых и элементарных процессов, о которых мы знаем.

Биотехнологическое производство использует эти процессы вместо традиционных синтетических энергоемких процессов, которые используются для создания продуктов, включая пластик, резину, нейлон и т.д. производственные функции и отрасли, на которые это может повлиять, а также преимущества биотехнологического производства.

Более пристальный взгляд:детали процесса биопроизводства

Биопроизводство основывается на естественных процессах и реакциях для получения продукции - например, материала, продукта или химического вещества - и это лишь некоторые из них, - которые обычно производятся с помощью синтетического процесса. В широком смысле почти все производство основано на использовании энергии, например тепла, для изменения формы чего-либо. Это значительно снижает эту потребность в энергии в пользу производства за счет естественных реакций.

Невероятно, но биологический процесс, на котором основано почти все биопроизводство, довольно распространен - ​​ферментация. В ферментации для проведения реакций используются встречающиеся в природе микроорганизмы и ферменты. Это источник некоторых из наших самых распространенных продуктов питания, таких как хлеб и пиво. Функции и возможности ферментации не были секретом, поскольку этот процесс использовался тысячи лет.

Однако пока производители ищут способы увеличения прибыли, повышения устойчивости и инноваций в производительности, исследователи и инженеры определили новые и творческие способы использования ферментации в производстве.

Вот некоторые из процессов, в которых может быть задействовано биопроизводство:

• Производство сырья, включая пластмассы, бумагу и текстиль.
• Химическое производство с использованием ферментации для производства мыла, моющих средств и т. д.
• Производство энергии, выработка энергии из биомассы
• Обогащение и улучшение пищевых продуктов за счет естественных процессов, а не добавок и консервантов.

В следующем разделе мы более широко рассмотрим отрасли, на которые влияют эти функции.

Биопроизводство в разных отраслях

Основываясь на примерах, описанных выше, биопроизводство уже влияет на широкий спектр отраслей; это влияние имеет все возможности для расширения.

Некоторые из этих отраслей включают:

• Строительство и строительство: Помимо описанных выше примеров ферментации, он используется в строительной отрасли двумя основными способами:
  • Биоцементация: Использует микроорганизмы для укрепления цемента.
  • Биовосстановление: Использует микроорганизмы для разложения токсичных веществ на те, которые можно безопасно утилизировать.

• Электроника: Представляет захватывающие возможности в производстве электронных компонентов, включая гибкие печатные схемы и сенсорные датчики, а также внутренние и внешние компоненты корпуса. Компания Biotech способна производить гибкие, похожие на пластик материалы и схемы толщиной с бумагу, а также схемы за небольшую часть стоимости энергии по сравнению с традиционными материалами, что является стимулом для крупных инноваций в производстве электроники.
• Потребительские товары: Используется для производства всевозможных потребительских товаров - например, косметических принадлежностей, пластмассовых изделий и компонентов, нейлона, текстиля, бумаги и т. Д. Использование биотехнологических процессов в этих областях может принести значительные выгоды с точки зрения затрат и сокращения отходов.
• Производство продуктов питания: Основа процесса ферментации - реакция ферментов и микроорганизмов - находит все более широкое применение в производстве пищевых продуктов. Сюда входят:
  • Обогащение витаминами и аминокислотами
  • Модификации для улучшения пищеварения.
  • Противомикробные препараты, которые могут продлить срок хранения и безопасность пищевых продуктов без искусственных консервантов.
• Фармацевтика: Фармацевтика и медицина идеально подходят для биотехнологии. Промышленность ответила многочисленными приложениями, такими как производство лекарств и вакцин, антибактериальные препараты и контролируемое производство молекул по запросу. Возможно, наиболее захватывающим является возможность производства тканей и даже органов по запросу с помощью процесса, подобного «3D-печати», что позволяет создавать идеальные индивидуальные приспособления для каждого пациента.

Преимущества биопроизводства

В заключение мы рассмотрим несколько основных преимуществ биопроизводства - сейчас и в будущем:

• Снижение потребления энергии: Как упоминалось в этой статье, биопроизводство заменяет энергоемкие процессы естественными процессами, которые часто требуют только солнечного света и контролируемой среды. Такие процессы, как непрерывное биопроизводство, когда процессы происходят на постоянной основе после начальной катализации, дополнительно увеличивают энергию при минимальном контроле. Снижение энергопотребления и затрат приносит пользу окружающей среде, а также производителям и потребителям.
• Рост инноваций: Достижения, которые мы наблюдаем, представляют собой захватывающие новые рубежи - везде, от электроники в наших карманах до медицинских разработок, которые могут повлиять на общественное здоровье во всем мире. Возможности этой технологии - наряду с минимальным энергопотреблением, необходимым для исследований и испытаний - предоставляют нашим лучшим умам идеальную отправную точку для инноваций во многих отраслях и сферах применения.
• Устойчивое развитие: Помимо более низкого энергопотребления, материалы и продукты, созданные с помощью биотехнологии, легче и безопаснее перерабатывать и утилизировать. Долгосрочная устойчивость биопроизводства может решить многие из текущих проблем утилизации отходов и токсичных материалов.

Биопроизводство - действительно одно из самых захватывающих достижений в производстве сегодня, с его многочисленными применениями и очевидными преимуществами. Он только готов продолжить продвижение.