摘要:本文为近日英国生物基和生物可降解工业协会首席运营官Jen Vanderhoven博士强调的生物基化学品在减少温室气体排放方面的潜力,并强调了英国在这一领域的机会。我们认为辐射到整个国际生物基产业,有一些需要考虑的问题值得行业去关注。
本文为近日英国生物基和生物可降解工业协会首席运营官Jen Vanderhoven博士强调的生物基化学品在减少温室气体排放方面的潜力,并强调了英国在这一领域的机会。我们认为辐射到整个国际生物基产业,有一些需要考虑的问题值得行业去关注。
从植物、藻类或废物等生物资源中提取的生物基化学品和材料有望减少温室气体排放,减少对有限资源的依赖,并促进循环。然而,尽管生物基化学品具有环境效益,但与化石基化学品相比,其面临着不成比例的市场准入高标准。这种双重标准使它们的采用和发展变得复杂,但了解挑战可以帮助我们创建公平竞争环境的解决方案。
那么,到底这一赛道的市场准入门槛在哪里?有哪些挑战和机遇?
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生物基化学品和材料对于现代社会至关重要
我们日常生活中使用的一切物品中都含有人造化学品——塑料、食品、纺织品、能源、电池、国防产品、手机和药品。它们对于我们的粮食安全、我们穿的衣服、我们的房屋供暖、保障国家安全、实现通讯和提供疾病治疗至关重要。
如今,几乎所有化学品都是由化石石油和天然气生产的,约占全球温室气体排放量的 10%。
随着全球气温持续上升,推动更加环保的经济已不再是一种选择;这是必要的。我们根本无力继续开采化石资源并向大气中释放更多的二氧化碳。是时候开始使用已经存在于地面(或土壤中)的可再生碳了。化学工业未来的碳源包括生物质、二氧化碳捕获和回收原料。
千载难逢的机会
英国设计、开发和制造的生物基化学品和材料为确保工业从石油和天然气转型中提供了千载难逢的机会,以确保并增加数十万个高技能和生产性就业岗位。
生物基化学品和材料源自可再生生物资源,如植物、藻类、菌丝体和有机废物(称为“生物质”),减少对化石石油和天然气的依赖。
英国化学工业雄心勃勃:到 2050 年,其规模将扩大一倍,同时 30% 的碳原料来自生物质。在适当的支持下,生物基化学品和材料有潜力在 2050 年为英国公司创造超过 2040 亿英镑的年收入。为英国的净零承诺做出贡献。
有证据表明,从采用 15 种高潜力生物基化学品开始,每年即可实现超过 520 万吨 CO2eq 温室气体减排。这高于通过道路交通燃料产生的 CO2eq 温室气体减排量。
然而,尽管生物基化学品具有环境效益,但与化石基化学品相比,其面临着不成比例的高标准。
02
生物基化学品面临的挑战
1、业绩预期
化石基化学品经过数十年的优化,实现了高性能和一致性。生物基化学品作为新进入者,通常有望立即达到或超过这些标准。
挑战:生物质原料的变化可能导致质量或性能的不一致。
机遇:生物加工和合成生物学的进步正在解决这些问题,从而实现更一致的产出。
2、成本竞争力
化石能源企业受益于规模经济、广泛的基础设施和数十年的补贴。另一方面,由于生产规模较小和投入成本较高,生物基化学品往往难以在价格上竞争。
挑战:生物质价格波动和有限的制造能力增加了成本。
机遇:扩大生产规模、提高原料效率以及制定支持性政策框架可以缩小成本差距。
3、基础设施障碍
全球化学工业是围绕从炼油厂到运输系统的化石供应链建立的。生物基化学品必须适应或创建新的基础设施才能竞争。
挑战:改造现有设施或建造新设施会增加前期成本。
机遇:开发可无缝集成到现有系统中的嵌入式生物基解决方案可以促进采用。
4、更严格的监管审查
尽管生物基化学品来源环保,但通常面临更严格的测试和认证要求。长期以来获得批准的化石化学品很少受到同样的审查。
挑战:冗长且昂贵的审批流程减缓了生物替代品的市场进入速度(特别是在新材料、美妆个护产品、营养健康方面)。
机会:协调法规和简化认证流程可以加速采用。
5、公众意识有限
消费者往往缺乏对生物基化学品及其益处的了解,这使得公司更难证明价格溢价的合理性或推动需求。与此同时,基于化石的产品受益于熟悉度和成熟的市场。
挑战:克服生物基产品小众或劣质的观念。
机会:教育活动和透明标签可以增加消费者对生物基产品的信任和需求。
6、战略未转化为政策和法规
英国在生物基化学品研究方面拥有全球学术卓越的持续记录,支撑了英国企业成为该领域行业领导者的潜力。世界其他地区已经在实施推动生物基行业发展的政策,但如果不尽快采取行动,英国可能会失去竞争优势。
生物基材料和化学品的政策和监管环境非常复杂,涉及多个政府部门。这导致了相互冲突的政策和法规,阻碍了这些重要产品的商业化。
此前英国政府战略已承诺支持生物基材料,但尚未转化为政策和法规:
2018年,英国的生物经济战略(现已撤回)认识到生物基材料的至关重要性,其愿景是“实现新技术的快速开发和部署,包括废物管理和行业指导;生物基采购以及生物基塑料和其他生物材料标准的影响。”2021年,英国创新战略指出,“工程生物学将有助于减少我们对化石燃料的依赖,简化全球供应链,使我们从石油经济转向生物经济。在需要化石燃料或塑料的地方,到 2035 年,生物制造将在 80% 的情况下提供生物基和废物衍生的替代品。”03
为什么存在更高的标准?
产业现状
受益于根深蒂固的制度、补贴和公众的熟悉度,化石化学品在市场上占据主导地位已有一个多世纪。生物基替代品被视为颠覆者,因此面临质疑。
短期成本关注
传统的成本效益分析常常忽略碳排放和环境退化等外部因素。尽管生物基化学品具有长期的可持续性效益,但人们通常通过短期财务指标来判断。
不切实际的期望
人们倾向于期望生物基化学品是完美的,比如碳中和、高性能、成本竞争力和可扩展性需要同时具备。化石化学品在推出时并未遵守此类标准。
04
如何创造公平的竞争环境?
尽管存在这些挑战,生物基化学品对于可持续的未来至关重要,值得支持。英国生物基化学品和材料行业已做好准备。
奖金数额巨大,但需要采取行动,确保英国从石油和天然气向更可持续的循环经济转型中获益——在循环经济中,生物基化学品和材料有潜力产生更多到 2050 年,英国公司的年收入将达到 2040 亿英镑,为英国的净零承诺做出重大贡献。
生物基行业的雄心是明确的,但该行业缺乏公平的竞争环境正在阻碍进展。我们呼吁政府通过三项关键行动支持该行业:
1、加速开发和商业化的路线图
随着英国从化石石油和天然气转型,我们必须确保保持和提高在英国制造可持续生物基化学品和材料的能力。
这需要一个专门的路线图,以化学工业遗产和资产为基础,并为新的生物精炼厂提供投资。如将全国 25% 的非粮生物质原料用于生物基化学品和材料将是一个很好的起点。
2、创造一个公平的竞争环境
生物基化学材料附带固有的绿色税,与补贴的化石石油和天然气竞争。
为了创造一个公平的竞争环境,生物基成分必须被视为与塑料包装税相关的塑料中的“回收成分”,并且应商定和推广生物基材料中生物质的质量平衡方法。
3、以身作则
英国政府必须以身作则,通过实施推动和加速该行业采用的政府采购流程,在英国创建可持续生物基化学品和材料的市场。
到 2030 年,强制 NHS 采购的所有塑料中 30% 必须由可持续生物基化学品和材料制成。
实现真正的循环经济
土壤对于维持地球生命、生产食物和维持丰富的生态系统至关重要。然而,近年来,英国的土壤因过度使用、侵蚀、压实和污染而严重退化。有机回收提供了创造富含营养和有机物质的堆肥的机会,以补充我们的土壤,并通过停止我们目前的有机废物填埋和焚烧来减少温室气体排放。
为了再生我们重要的农业土壤,必须鼓励经过认证的可堆肥包装,并允许与家庭食物垃圾或干回收一起收集,然后通过适当装备和/或设计的厌氧消化、工业堆肥或综合厌氧消化和堆肥工艺进行处理。
05
可持续化学品和材料对于现代社会至关重要
生物基化学品比化石基化学品面临更高的门槛,但风险却再高不过了。转向可持续化学品对于解决气候危机、保护生态系统和建设有复原力的未来至关重要。
通过认识生物基化学品面临的独特挑战并积极支持其发展,我们可以克服障碍并创建更加可持续的化学工业。
高标准可能是一个障碍,但为了地球和子孙后代,它是一个值得克服的挑战。
来源:
The Royal Society: Catalysing change: Defossilising the chemical industry Policy Briefing – de-fossilising-chemical-industry-report.pdf (royalsociety.org)Innovate UK: Sustainable carbon ambition for the UK chemicals industry – Sustainable carbon ambition for the UK chemicals industry – Innovate UK Business Connect (ktn-uk.org)Data from reference no.2, extrapolated to 2050 at a CAGR of 9% (Chemicals Global Market Report 2024, research and markets)Department for Energy Security and Net Zero: Project contract PS22436 – Economic and climate benefits to the UK of increased use of bio-based chemicals (RAF097/2223) 2024, unpublishedHMG: The Renewable Transport Fuel Obligation – an essential guide Road Traffic Fuel Obligation https://assets.publishing.service.gov.uk/media/65a8113db2f3c60013e5d4ce/rtfo-essential-guide-2024.pdf来源:中国国际石油化工大会一点号