바이오바이드 경제

Biobased economy

바이오바이드 경제, 바이오 경제 또는 생명공학은 상품, 서비스 또는 에너지의 생산에 생명공학 및 바이오매스를 사용하는 것과 관련된 경제 활동을 말한다. 이 용어는 지역 개발 기관, 국가 및 국제 기관, 생명공학 회사 등에서 널리 사용되고 있다. 이들은 생명공학 산업의 진화와 과학 연구와 기술 발달로 가능했던 유전 물질을 연구하고 이해하고 조작할 수 있는 역량과 밀접하게 연결되어 있다. 여기에는 농업, 보건, 화학, 에너지 산업에 대한 과학 기술 개발의 적용이 포함된다.[1][2]

뉴하베스트 / 엑프리제(New Harvest/Exprize)가 배양육의 발달과 "실험실에서 재배한 단백질(고기, 계란, 우유)에 의해 구동되는 포스트 애니멀 바이오 경제"(Runtime 3:09)를 설명하는 영상.

바이오경제(BE)와 바이오기반경제(BBE)라는 용어는 서로 바꿔 쓰기도 한다. 그러나 생물학적 경제는 비식품의 생산을 고려하는 반면 생물경제학은 생물학적 기반 경제와 식품과 사료의 생산과 사용을 모두 포괄한다는 점에서 구별할 가치가 있다.[3]

기원 및 정의

생물경제는 다양한 정의를 가지고 있다. 생물경제는 농작물, 숲, 물고기, 동물, 미생물과 같은 육지와 바다에서 재생 가능한 생물자원을 식량, 건강, 재료, 제품, 직물, 에너지 생산에 사용하는 경제 분야로 구성되어 있다.[4][5]

2010년에는 "유럽의 지식 기반 생물 경제(KBE: Knowledge Based Bio-Economy: KBBE: Albrecht & al.의 '성과와 도전'은 다음과 같다. '바이오경제'는 식품, 건강, 섬유 및 산업 제품과 에너지의 다양한 바이오매스를 위한 지속 가능한 생산과 전환으로, 재생 가능한 바이오매스는 원료로 사용될 모든 생물학적 물질을 포괄한다.[4]

2015년 11월 베를린에서 열린 제1차 글로벌 바이오경제 서밋은 바이오경제를 "모든 경제 분야에 걸쳐 상품과 서비스를 지속적으로 제공하기 위한 생물자원, 생물학적 프로세스 및 원칙의 지식기반 생산과 활용"으로 정의한다. 정상 회담에 따르면, bioeconomy 3요소:재생 바이오매스 활성화하고 converging 기술 및 애플리케이션 간의 일차적인 생산(모든 살아 있는 천연 자원 즉), 건강(및 제약 및 의료 기기), 산업(즉 화학 물질, 플라스틱, 효소, 펄프와 제지, bioenergy)에 관한 통합을 포함한다.[6]

'바이오테코노미'라는 용어는 1997년 AAAS 회의의 게노믹스 세미나에서 후안 엔리케스와 로드리고 마르티네스가 사용하였다. 이 논문의 발췌문은 사이언스지에 실렸다."[7]

생물경제학의 중요한 측면은 유전적, 분자적, 유전적 수준에서 메커니즘과 과정을 이해하고, 이러한 이해를 산업적 과정을 만들거나 개선하고, 새로운 제품과 서비스를 개발하고, 새로운 에너지를 생산하는데 적용하는 것이다. 생물경제는 화석 천연자원에 대한 의존도를 줄이고 생물다양성 손실을 방지하며 지속가능발전 원칙에 부합하는 새로운 경제 성장과 일자리를 창출하는 것을 목표로 한다.[8]

역사

엔리케스와 마르티네스의 2002년 하버드 경영대학원 작업 논문 '바이오데코노미 1.0: A Rough Map of Biodata Flow'는 세 개의 가장 큰 공공 유전 데이터베이스로 유전 물질의 전지구적 흐름을 보여주었다. GenBank, EMBL 및 DDBJ. 그 후 저자들은 그러한 데이터 흐름이 특허 창출, 생명공학 스타트업의 진화 및 라이선스 수수료에 미칠 수 있는 경제적 영향에 대한 가설을 세웠다.[9] 이 논문의 각색은 2003년에 Wired 잡지에 발표되었다.[10]

'바이오경제'라는 용어는 2000년대 중반부터 유럽연합(EU)과 경제협력개발기구(OECD)가 바이오매스의 신제품, 시장, 활용을 촉진하기 위한 정책 어젠다와 틀로 채택하면서 유행하게 되었다.[11] 그 이후 EU(2012년)와 OECD(2006년) 모두 전 세계적으로 증가하는 국가들처럼 헌신적인 생물경제 전략을 만들어냈다.[12] 종종 이러한 전략은 생물 경제를 '바이오 기반 경제'라는 용어와 혼동시킨다. 예를 들어, 2005년 이래로 네덜란드는 생물학적 편향된 경제의 창조를 촉진하기 위해 노력해왔다.[13] 파일럿 플랜트는 렐리스타드(Zeafuels)에서 시작되었으며, 중앙 집중화된 조직(분할 프로그램간 바이오바이드 경제)이 존재하며, 지원 연구(Food & Biobased Research)가 수행되고 있다.[14] 다른 유럽 국가들도 바이오 경제 또는 바이오 기반 경제 정책 전략과 프레임워크를 개발하여 시행하고 있다.[15]

2012년 미국의 버락 오바마 대통령은 국가생명경제 청사진을 가지고 생물학적 제조법을 장려할 의도를 발표했다.[16]

목표

전세계 인구 증가와 많은 자원의 과잉 소비는 증가하는 환경 압력과 기후 변화를 야기하고 있다. 생물경제는 이러한 도전과 씨름한다. 그것은 화석 천연 자원 및 광물과 같은 비재생 자원에 대한 의존도를 줄일 뿐만 아니라 식량 안보를 보장하고 보다 지속 가능한 천연 자원 사용을 촉진하는 것을 목표로 한다. 어느 정도 생물경제는 또한 경제가 온실가스 배출을 줄이도록 돕고 기후변화를 완화하고 적응하는데 도움을 준다.[17]

유전자 변형

참고 항목: 유전자변형작물 § 부산물; 유전자변형생물; 조류연료; 셀룰로시 에탄올; § 농업; 그리고 § 의학, 영양과학, 건강경제

효모보다 박테리아에서 식물까지 다양한 유기체는 효소 촉매제 생산에 사용된다. 유전적으로 조작된 박테리아가 인슐린을 생산하기 위해 사용되었고 아르테미신산은 공학적 효모로 만들어졌다. 일부 바이오 플라스틱(다중수소화합물 또는 다중수소화합물 기반)은 유전적으로 조작된 미생물을 사용하여 설탕에서 생산된다.[18]

유전적으로 조작된 유기체들은 또한 생물연료의 생산에도 사용된다. 생물연료는 탄소중립 연료의 일종이다.

합성 대사 경로를 이용한 CO2 고정 연구도 이루어지고 있다. 대장균 박테리아가 CO를2 소비할 수 있도록 유전적으로 변형시킴으로써, 박테리아는 식품과 녹색 연료의 미래 재생 가능한 생산을 위한 인프라를 제공할 수 있다.[19][20]

PET(플라스틱)를 다른 물질로 분해할 수 있는 유기체(아이도넬라 사카이엔시스) 중 하나가 유전적으로 변형돼 PET를 더욱 빨리 분해하고 PEF도 분해했다. 플라스틱(일반적으로 생체분해가 불가능한)이 분해되어 다른 물질(즉, 테네브리오 어금니 유충의 경우 바이오매터)으로 재활용되면 다른 동물의 입력으로 사용할 수 있다.

유전자 조작 작물도 사용된다. 예를 들어 유전자 변형 에너지 작물은 관련 비용 감소(즉, 제조 공정 중[21] 비용) 및 물 사용 감소와 같은 몇 가지 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 한 예는 나무가 리닌을 적게 갖도록 유전적으로 변형되었거나 화학적으로 위험한 결합으로 리닌을 표현하기 위해 변형되었다는 것이다.[22][23]

그러나 유전자변형 작물로는 여전히 몇 가지 난제가 있다. (규제 승인, 시장 채택, 대중 수용에 대한 어려움)[24]

필드

2018년 업데이트된 유럽연합 생물경제 전략에 따르면 생물경제는 생물자원(유기농 폐기물을 포함한 동물, 식물, 미생물 및 파생 바이오매스)에 의존하는 모든 부문과 시스템을 포괄한다. 그것은 농림어업 및 양식업에서 생물자원의 사용, 생산 또는 처리를 기반으로 하는 모든 1차 생산 및 경제 및 산업 분야를 다룬다. 바이오 경제의 산물은 일반적으로 식품, 사료 및 기타 생물학적 자원에 기반한 바이오 에너지 및 서비스다. 생물경제는 환경 보호뿐만 아니라 지속가능성, 순환성을 지향하며 생물 다양성을 증진시킬 것이다.[25]

어떤 정의에서, 생물경제는 또한 이산화탄소 결합과 레크리에이션 기회를 포함한 환경에 의해 제공되는 서비스인 생태계 서비스들로 구성된다. 생물경제의 또 다른 핵심 측면은 천연자원의 낭비가 아니라 이를 효율적으로 사용하고 재활용하는 것이다.[26]

EU 바이오경제 보고서 2016에 따르면, 바이오 경제는 재생 가능한 생물자원(농업, 임업, 수산, 식품, 바이오 기반 화학 및 소재, 바이오 에너지)을 생산, 처리 및 재사용하는 경제의 다양한 분야를 한데 모은다.[27]

농업

참고 항목: 식품 미생물, 균류 § 배양 식품, 수직적 농업, 바이오차, 살충제 § 대안 및 농업 기술

세포 농업은 생물공학, 조직공학, 분자생물학, 합성생물학의 조합을 이용하여 전통적인 농업에서 유래했을 단백질, 지방, 조직을 생산하는 새로운 방법을 창조하고 설계하는 세포 배양으로부터 생산되는 농업 생산에 초점을 맞추고 있다. 대부분의 산업은 해로운 환경 영향(예: 육류 생산), 동물 복지, 식품 안전 및 인간 건강의 실질적인 세계적 문제와 관련이 있는 경작 가축을 사육하고 도살하기보다는 세포 배양에서 생산된 육류, 우유, 계란과 같은 동물 생산물에 초점을 맞추고 있다. 세포 농업은 생물 중심 경제의 분야다. 가장 잘 알려진 세포농업 개념은 배양육이다.(전체 기사...)

그러나 모든 합성 영양 제품이 동물성 식품인 것은 아니다. 예를 들어, 2021년 현재, 제품화에 근접한 합성 커피 제품도 있다.[28][29][30] 생물경제 농업을 기반으로 한 유사한 연구 및 생산 분야는 다음과 같다.

생물경제학의 도구와 방법으로 생산되는 많은 식품은 인간의 소비를 위한 것이 아니라 가축 사료, 곤충 기반의 애완동물 사료 또는 지속 가능한 양식 사료와 같은 인간이 아닌 동물을 위한 것일 수 있다.

게다가, 농작물은 안전하게 수확량을 증가시키거나, 살충제의 필요성을 줄이거나, 실내 생산을 용이하게 하는 방법으로 유전적으로 조작될 수 있다.

널리 이용 가능한 바이오경제에 특화된 제품의 한 예는 어유 보충제를 대체할 수 있는 식이 보조제인 조류기름이다.[39][40]

폐기물 관리, 재활용 및 바이오마이닝

참고 항목: 폴리머 분해 § 생물학적 분해

생물학적 응용, 폐기물 관리의 연구 및 개발은 생물 경제의 한 부분을 형성할 수 있다. 바이오 기반 재활용(전자폐기물,[41] 플라스틱 재활용 등)은 폐기물 관리, 생산 및 제품의 관련 기준 및 요건과 연계되어 있다. 폐기물의 재활용 중 일부는 바이오마이닝일 수 있으며, 일부 바이오마이닝은 재활용을 넘어 적용될 수 있다.[42]

예를 들어, 2020년에 생물 공학학자들은 PET의 보다 빠른 고농축과 위트를 따라 혼합 플라스틱의 오염, 재활용 및 업사이클링에 유용할 수 있는 PEF와 PEF를 위해 2016년에 처음 발견된 PETase와 Ideonella sakaiensis의 MHEATase라는 시너지 효소의 유전공학적인 정제 및 기계적 설명을 보고하였다.h 다른 접근법.[43][44][45] 이러한 접근방식은 기계 및 화학적 PET 재활용보다 환경 친화적일 뿐만 아니라 비용 효율적일 수 있으며, 공학적 변종 기반 시스템을 통해 순환 플라스틱 바이오 경제 솔루션이 가능하다.[46] 게다가, 미생물은 생물적 침출을 통해 현무암 암석의 유용한 요소들을 캐내는데 이용될 수 있다.[47][48]

의학, 영양학, 건강경제학

참고 항목: 개인유전체학

2020년 세계 건강보조식품 산업은 '그랜드뷰 리서치' 분석에 의해 1,403억 달러로 평가됐다.[49] 건강 경제의 어떤 지역은 bioeconomy,[50][51]와 생명체anti-aging-extension-related 제품과 활동, hygiene/beauty products,[51]기능 food,[51]스포츠 퍼포먼스에 관련된 제품과bio-based 시험(그런 사람의 미소 생물학의)고 은행(의자 banks[52]과 DNA데이터베이스와 같은), 모든 w. 등은 중복될 수 있Hich 차례에 나올 수 있다. 개인화된 개입, 모니터링 및 신제품 개발에 사용된다. 새로운 항생제 연구개발 등 제약 분야도 바이오경제 분야로 볼 수 있다.

산림생물경제학

추가 정보: 산림녹화 § 통제 및 산림녹화

산림생물경제는 산림과 그 천연자원을 기반으로 하고 있으며, 다양한 산업과 생산과정을 다루고 있다. 예를 들어, 산림 바이오 경제는 에너지, 화학 또는 식품 산업과 관련된 제품을 제공하기 위한 산림 바이오매스의 처리를 포함한다. 따라서 산림생물경제학은 목재를 기반으로 한 다양한 제조 공정을 포괄하고 있으며 최종 생산물의 범위가 넓다.[53]

다양한 목재 기반 제품 외에도 휴양, 자연 관광, 그리고 게임이 산림 생물 경제에서 중요한 부분이다. 산림생물경제 개념에는 탄소 격리 및 생태계 서비스도 포함된다.[53]

펄프, 종이, 포장재, 새긴 목재는 산림산업의 전통제품이다. 목재는 또한 전통적으로 가구와 건설 산업에서도 사용된다. 그러나 이것들 외에도, 재생 가능한 천연 자원으로서, 목재의 재료는 다양한 전통적인 산림 산업 제품과 함께 혁신적인 바이오프로덕트로 발랄화될 수 있다. 따라서 핀란드에서와 같은 대형 산림산업 기업의 전통적인 제분장 부지는 생물다양식이 되는 과정에 있다. 다른 공정에서 산림 바이오매스는 예를 들어 섬유, 화학, 화장품, 연료, 의약품, 지능형 포장, 코팅, 접착제, 플라스틱, 식품, 사료 등의 생산에 사용된다.[53][54]

블루 바이오 경제

추가 정보: 해양 § 보호

청색 바이오경제는 물 관련 전문 분야뿐만 아니라 재생 수자원 지속가능한 이용에 기반을 둔 사업도 망라하고 있다. 블루 바이오경제 제품과 서비스의 개발과 마케팅을 다룬다. 그런 점에서 주요 분야는 물 전문지식과 기술에 기반한 사업 활동, 물 기반 관광, 수산 바이오매스 활용, 수산 가치사슬 등이다. 더욱이 수생 천연자원의 비물질적 가치도 매우 높다. 수역도 경제활동의 플랫폼 외에 다른 가치가 있다. 그것은 인간의 행복, 오락, 건강을 제공한다.[55]

유럽연합에 따르면 푸른 생물경제는 특히 비식품, 식품, 사료를 포함한 새로운 양식 분야에 중점을 두고 있다.[56]

블루 성장 전략에 관한 유럽 보고서 - 블루 경제에서 보다 지속 가능한 성장과 일자리를 위해(2017년) 블루 바이오 경제는 블루 경제와는 다르게 정의된다. 푸른경제란 해양환경 활동과 관련된 산업(예: 조선, 운송, 연안 관광, 해양 풍차, 생활 자원 및 비생물 자원 등 재생 에너지)을 말한다.[57]

에너지

참고 항목: 지속 가능한 에너지 연구 2020년 연표 – § 바이오 에너지 및 생명공학, 셀룰로스 에탄올 § 생산 방법 및 에탄올 발효

생물경제는 또한 바이오 에너지, 바이오 수소, 바이오 연료, 조류 연료도 포함한다.

세계 바이오 에너지 협회에 따르면 최종 총 에너지 소비량 중 17.8%가 재생 에너지로 덮여 있었다. 재생에너지 가운데 바이오 에너지(바이오 기반 에너지)가 가장 큰 재생에너지다. 2017년 신재생에너지 소비량의 70%를 바이오에너지가 차지했다([58]2019년 글로벌 바이오에너지 통계)

바이오 에너지의 역할은 나라와 대륙마다 다르다. 아프리카에서 그것은 96%의 점유율을 가진 가장 중요한 에너지 자원이다. 바이오에너지는 미주(59%), 아시아(65%), 유럽(59%) 등에서 에너지 생산 비중이 상당하다. 바이오 에너지는 임업, 농업, 폐기물 및 산업의 사이드 스트림으로부터 다양한 바이오매스로부터 생산되어 유용한 최종 제품(펠릿, 목재 칩, 바이오에탄올, 바이오가스, 바이오디젤)을 생산하여 전 세계의 전기, 열, 운송 연료로 생산된다.[58]

바이오매스는 재생 가능한 자연 자원이지만 여전히 한정된 자원이다. 전세계적으로 엄청난 자원이 있지만 환경, 사회, 경제적 측면은 사용을 제한하고 있다. 그러나 바이오매스는 고객 공급, 에너지, 식품, 사료 분야에서 저탄소 솔루션을 위한 중요한 역할과 제품의 원천을 담당할 수 있다. 실제로 많은 경쟁 용도가 있다.[53]

바이오바이드 경제는 1세대 바이오매스(crop), 2세대 바이오매스(crop refause), 3세대 바이오매스(seaweed, narch)를 사용한다. 바이오매스 중 가장 많은 부분을 수집하기 위해 (생물학적 피니시에) 여러 가지 처리 방법이 사용된다. 여기에는 다음과 같은 기술이 포함된다.

혐기성 소화는 일반적으로 바이오가스를 생산하는데 사용되고, 설탕의 발효는 에탄올을 생산하며, 열분해효소는 열분해-오일(생가스를 굳힌 것)을 생산하는데 사용되며, 토르프화 작용은 바이오매스-석탄을 생산하는데 사용된다.[59] 바이오매스[citation needed] 석탄과 바이오가스는 에너지 생산을 위해 연소되며, 에탄올은 (차량) 연료로 사용될 수 있으며, 스킨케어 제품과 같은 다른 용도로도 사용될 수 있다.[60]

바이오매스를 최대한 활용

경제적인 이유로, 바이오매스의 처리는 특정한 패턴(cascading이라 불리는 과정)에 따라 이루어진다. 이 패턴은 사용되는 바이오매스의 종류에 따라 달라진다. 가장 적합한 패턴을 찾는 것의 전체는 생물학이라고 알려져 있다. 일반목록은 부가가치가 높고 바이오매스 부피가 가장 낮은 제품과 바이오매스 부피가 가장 낮은 제품을 나타낸다.[61]

  • 미세한 화학 물질/정밀한 물질
  • 음식
  • 화학 물질/생물 플라스틱
  • 연료를 수송하다
  • 전기와 열

기타 필드 및 응용 프로그램

바이오프로덕트나 바이오 기반 제품은 바이오매스로 만든 제품이다. "바이오프로덕트"란 다양한 특성, 구성, 공정, 유익성 및 위해성뿐만 아니라 다양한 특성을 가진 산업 및 상업용 제품을 말한다.[62]

바이오 기반 제품은 화석연료와 비재생 자원에 대한 의존도를 줄이기 위해 개발된다. 이를 위해서는 재생 가능한 천연자원을 바이오 기반 제품, 소재, 연료 등으로 지속가능하게 전환하기 위한 새로운 바이오정화 기술을 개발하는 것이 핵심이다.[63]

이식 가능한 장기 및 유도 재생

이 부분은 합성생물학에서 전한다. (이력 편집)

합성생물학#기타이식 및 유도재생

나노입자, 인공세포, 마이크로드롭

이 부분은 합성생물학에서 전한다. (이력 편집)
참고 항목: Brain-Computer Interface, Nanmedical 및 Precision Medicine

합성 생물학은 다른 목적뿐만 아니라 약물 전달에 사용될 수 있는 나노 입자를 만드는데 사용될 수 있다.[64] 연구개발 보완은 생물세포의 기능을 모방한 합성세포를 추구하고 만들어냈다. 응용 프로그램에는 심장 마비를 일으키는 무신경화판의 내부로부터 혈구를 잡아먹는 디자이너 나노입자와 같은 약품이 포함된다.[65][66][67] 예를 들어, 수소 경제 생명공학으로서 수소를 생산하기 위해 알갈 세포나 시너지 알갈-박테리아 다세포 항균 미생물 원자로를 위한 합성 마이크로 드랍을 사용할 수 있다.[68][69]

기후변화 적응

참고 항목: 자연 기반 솔루션

생물 기반 기후 변화 적응을 위한 활동과 기술은 생물 경제의 일부로 고려될 수 있으며, 산호초를 프로바이오틱스 적용과 같은 기후 변화에 대해 보다 탄력적으로 만들기 위한 인위적인 지원을 포함할 수 있다.[70][71]

자재

건축자재(인슐러, 플라스틱, 합성물 등)는 물론, 일반적으로 신소재(폴리머, 플라스틱, 합성물 등)의 생물학적 생산 가능성이 있다.[51] 광합성 미생물 세포는 거미줄의 합성 생산을 위한 단계로 사용되어 왔다.[31][32]

바이오플라스틱스

바이오 플라스틱은 단지 하나의 재료가 아니다. 그것들은 서로 다른 특성과 용도를 가진 재료의 전체 계열로 구성된다. 유럽의 바이오플라스틱에 따르면 플라스틱 소재는 바이오 기반 플라스틱, 생분해성 플라스틱이거나 두 가지 성질을 모두 가진 소재일 경우 바이오 플라스틱으로 정의된다. 바이오 플라스틱은 기존 플라스틱과 동일한 성질을 가지고 있으며 탄소 발자국을 줄이거나 퇴비화와 같은 추가적인 폐기물 관리 옵션과 같은 추가적인 이점을 제공한다.[72]

바이오 플라스틱은 크게 세 가지 그룹으로 나뉜다.[72]

  • 바이오 기반 PE, PP 또는 PET(일명 드롭인)와 같은 바이오 기반 또는 일부 바이오 기반 비생물 분해성 플라스틱 및 PTT 또는 TPC-ET와 같은 바이오 기반 기술 성능 폴리머
  • PLA, PHA 또는 PBS와 같이 생물학적 기반과 생분해가 모두 가능한 플라스틱
  • PB와 같이 화석 자원을 기반으로 생분해성이 있는 플라스틱AT

또한 PLA, PHA, 셀룰로오스 또는 전분 기반 재료와 같은 새로운 재료는 생분해성 및 퇴비성 같은 완전히 새로운 기능을 가진 솔루션과 경우에 따라 최적화된 장벽 속성을 제공한다. 다양한 생물 플라스틱 재료의 성장과 함께 유연성, 내구성, 인쇄성, 투명성, 장벽, 내열성, 광택성 등의 특성이 크게 강화되었다.[72]

생물 플라스틱은 박테리아에 의해 설탕비트로 만들어졌다.[73][74]

바이오 플라스틱의 예
  • Paptic: 종이와 플라스틱의 품질을 결합한 포장 재료가 있다. 예를 들어, Paptic은 70% 이상의 목재를 함유한 목재 기반 섬유로부터 생산된다. 원재료를 절약하고 원재료의 품질을 향상시키는 폼포밍 기술로 재질이 형성되어 있다. 소재는 릴로 제작할 수 있어 기존 제분소와 함께 납품할 수 있다. 이 물질은 튀지 않지만 물에 넣으면 분해된다. 종이보다 내구성이 뛰어나고 플라스틱보다 모양을 잘 유지한다. 그 재료는 카드보드와 함께 재활용된다.[75]
바이오 복합체의 예
  • 술라팍틴은 목재 칩과 생분해성 천연 바인더로 만들어졌으며 플라스틱과 유사한 특징을 가지고 있다. 이러한 포장 제품은 물과 지방을 견디며 산소가 통과하지 못하게 한다. 술라팍 제품은 생태계와 고급스러움을 결합해 디자인 제한을 받지 않는다. 술라팍은 비용별로 기존 플라스틱 통과 경쟁할 수 있으며 동일한 포장 기기에 적합하다.[76]
  • Woodio는 목재 복합 싱크대와 다른 욕실 가구를 생산한다. 복합 재료는 목재 칩과 크리스탈 클리어 바인더의 혼합물을 성형하여 생산된다. 우디오는 완전히 방수가 되는 견고한 목재 복합체를 개발했다. 이 재료는 세라믹과 비슷한 특징을 가지고 있지만 사용 후 에너지로 사용할 수 있다. 세라믹 폐기물과는 달리 단단한 목재 복합체는 단단하며 나무 도구로 성형할 수 있다.[77]
  • 우드캐스트는 재생 가능하고 생분해 가능한 주조 재료다. 그것은 나무 찹과 생분해성 플라스틱으로 만들어진다. 상온에서는 단단하고 내구성이 뛰어나지만 가열하면 유연하고 자기 밀착력이 뛰어나다. 목재캐스트는 모든 석고 및 지지 요소에 적용될 수 있다. 소재는 통기성이 좋고 X선 투과가 투명하다. 석고작업과 작업치료에 사용되며 어떤 해부학적 형태로도 성형할 수 있다. 초과된 조각은 재사용할 수 있다: 사용된 깁스는 에너지 또는 생물 폐기물로 폐기될 수 있다. 이 합성물은 물이 필요 없고 독성이 없다는 점에서 기존의 석회 주물과는 다르다. 따라서 깁스를 취급할 때는 가스 마스크, 건틀릿 또는 흡입 팬이 필요하지 않다.[78][79][80]
지속 가능한 포장을 위해
이 섹션은 Sustainable 패키징에서 벗어나 있다.플라스틱에 대한 대안. (이력 편집)

플라스틱 포장이나 플라스틱 부품은 때때로 유효한 환경 해결책의 일부분이다. 다른 때에는 플라스틱에 대한 대안이 바람직할 때도 있다.

재료는 플라스틱이 없는 포장, 특히 국가 식료품점 요구 사항에 대한 정책과 같이 식품이나 기타 목적을 보존하기 위해 필요한 포장을 단계적으로 중단할 수 없는 사용 사례에 개발 또는 사용되어 왔다.

Optical appearance of self-assembled films of sustainable packaging alternative to plastic.webp

플라스틱 대신 식물성 단백질 기반의 생분해성 포장재가 분자 수준의 강도와 유사성으로 알려진 거미줄에 대한 연구를 바탕으로 개발됐다.[81][82]

농기원 연구진은 석유 포장 대신 낙농필름을 사용하는 방안을 검토하고 있다. [1] 합성 중합체로 만들어지는 대신에, 이 유제품 기반의 필름은 우유에서 발견되는 카제인이나 유장과 같은 단백질로 구성될 것이다. 이 필름들은 생분해성이 있고 합성 화학 기반 필름보다 더 나은 산소 장벽을 제공할 것이다. 낙농필름의 수질개선을 위해서는 더 많은 연구가 이루어져야 하지만, 지속가능한 포장의 발전이 활발히 추진되고 있다.[83]

지속 가능한 포장 정책은 특정 상품으로 개별화할 수 없다. 효과적인 법률은 선별된 소수가 아닌 많은 제품에 대한 대안을 포함해야 할 것이다. 그렇지 않으면, 플라스틱 포장의 상당한 축소를 추진하기 위해 지속 가능한 포장재의 긍정적인 영향은 그들이 필요로 하는 것만큼 효과적이지 않을 것이다. 대안을 찾으면 지속 불가능한 포장 생산으로 인한 온실가스 배출량을 줄이고 지속 불가능한 포장 관행의 위험한 화학 부산물을 줄일 수 있다.[84]

바이오 기반 플라스틱

일반적으로 사용되는 석유 플라스틱의 또 다른 대안은 바이오 기반의 플라스틱이다. 바이오 기반 플라스틱의 예로는 식물, 동물, 미생물에서 추출할 수 있는 천연 공급원료 단량체에서 합성된 천연 바이오폴리머와 폴리머가 있다. 바이오 기반의 폴리머로 플라스틱 재질을 만드는 데 사용되는 폴리머가 반드시 퇴비화되거나 바이오 분해되는 것은 아니다. 천연 바이오폴리머는 자연환경에서 종종 생분해될 수 있는 반면 소수의 바이오 기반 바이오 기반 플라스틱은 자연환경에서 생분해될 수 있다. 바이오 기반 플라스틱은 석유 기반 플라스틱에 비해 더 지속 가능한 옵션이지만 2020년 현재 연간 생산되는 플라스틱의 1%에 불과하다.[85]

치토산

치토산은 연구된 바이오폴리머로 유통기한을 늘리고 합성플라스틱의 사용을 줄이는 포장 대안으로 사용할 수 있다. 치토산은 해양 무척추동물의 무절제한 부분에서 유래한 지구상에서 두 번째로 풍부한 다당류인 치틴의 탈산화를 통해 얻은 다당류다. 키토산의 사용이 증가하면 음식물쓰레기와 포장쓰레기를 줄일 수 있다. 치토산은 생분해와 부패의 성장을 억제하는 항균 활동과 필름 형성 특성들로 구성되어 있다. 합성 플라스틱을 분해하는 것에 비해, 몇 년이 걸릴지도 모르는, 키토산과 같은 생물 폴리머는 몇 주 안에 분해될 수 있다. 항균 포장에는 미생물의 활동을 줄이는 변형 대기 포장, 세균 성장 등의 기술이 포함된다. 치토산은 대안으로 음식물쓰레기를 줄이고 분해되지 않는 플라스틱 소재에 대한 의존도를 낮춘다.[86]

직물

참고 항목: 패션이 환경에 미치는 영향

섬유산업, 즉 그것의 어떤 활동과 요소들은 강력한 글로벌 바이오경제 분야라고 볼 수 있다. 섬유는 천연 섬유, 재생 섬유, 합성 섬유로 생산된다(Sinclair 2014). 천연 섬유 섬유 섬유 산업은 면, 리넨, 대나무, 삼베, 울, 실크, 앙고라, 모헤어, 캐시미어를 기반으로 한다.[87]

섬유 생산과 가공과 관련된 활동은 보다 분명히 생물경제의 영역에 속하는 것으로서 곰팡이를 이용한 가죽과 같은 물질의 생체조립과 같은 발전이다.[88]

섬유 섬유 섬유는 바이오 기반 물질로부터 화학적 과정으로 형성될 수 있다. 이 섬유들을 바이오 기반의 재생 섬유라고 부른다. 가장 오래된 재생 섬유는 19세기에 생산된 비스코스와 레이온이다. 첫 번째 산업 공정은 유해 화학 물질과 물뿐만 아니라 많은 양의 목재를 원료로 사용했다. 후에 섬유 재생 과정은 원료, 화학 물질, 물과 에너지의 사용을 줄이기 위해 개발되었다.[87]

1990년대에, 보다 지속 가능한 최초의 재생성 섬유(예: Lyocell)가 Tensl이라는 상업적 명칭으로 시장에 진입했다. 생산 공정은 나무 셀룰로오스를 사용하며 유해 화학 물질 없이 섬유질을 가공한다.[87]

다음 세대의 재생 섬유는 개발 중에 있다. 생산 공정은 화학물질을 적게 사용하거나 전혀 사용하지 않으며, 물 소비량 또한 감소한다.[89]

문제들

참고 항목: 합성생물학 § 윤리학

디그로스, 녹색성장 및 순환 경제

추가 정보: 데그로스

생물경제는 주로 "녹색성장"[90]에 대한 비전과 관련이 있다. '순환적 생물경제'가 '파리협정의 기후목표에 맞춰 탄소중립적 미래를 건설하는 데 필요할 수 있다'는 연구결과가 나왔다.[91] 그러나 일부에서는 기술적 진보에 초점을 맞추거나 의존할 경우 근본적으로 지속할 수 없는 사회경제적 모델이 변화하기보다는 유지될 수 있다는 우려를 제기한다.[92] 일부에서는 경제의 생태화가 아니라 생물학적, "생체"의 경제화로 이어질 수 있다는 우려와 더 큰 지속가능성을 달성하기 위한 비생물 기반 기술의 잠재력을 고려할 필요가 있다는 경고가 필요하다.[92] 2019년 현재 EU의 생물경제 해석은 "경제에서 재생가능자원에 기반한 활동비중을 확대하면 경제성장이 둔화되고 e의 전반적인 확장에 엄격한 제한을 둘 것이라는 바라노프·조르주쿠로겐의 원론적 서술과는 비교적으로 정반대"라는 연구결과가 나왔다.요추의[93] 나아가 '실리콘밸리와 식품기업'이 그린워싱과 독과점 집중을 위해 바이오경제 기술을 활용할 수 있다는 신중론도 나오고 있다.[94] 생물경제, 그 잠재력, 파괴적인 새로운 생산 방식 및 혁신은 체계적 사회경제적 변화의[95][96] 필요성에서 산만해질 수 있으며 기술적 수정이 현대의 패턴과 구조를 지속시킬 수 있음을 시사하는 기술자본주의 유토피아주의/최적주의에 대한 잘못된 환상을 제공할 수 있다.

실업 및 업무 재분배

추가 정보: 기술실업

많은 농부들은 전통적인 농작물 생산 방법에 의존하고 있으며 그들 중 많은 농부들은 개발도상국에 살고 있다.[97] 합성 커피와 같은 제품에 대한 세포 농업은 현대의 사회경제적 맥락(예: 인센티브와 자원 분배 메커니즘과 같은 사회경제적 시스템의 메커니즘)이 변하지 않고 유지된다면(예: 자연, 목적, 범위, 한계 및 정도) r뿐만 아니라 그들의 고용과 생계를 위협할 수 있다.자기성찰적인 국가의 경제와 사회 안정 한 연구에서는 "혁신에 필요한 전문성과 높은 투자비를 감안할 때 개도국에서는 양식육이 당장 가난한 사람들에게 혜택을 주지는 않을 것 같다"고 결론짓고 동물농업이 가난한 나라 농부들의 생계유지에 필수적인 경우가 많다고 강조했다.[98] 하지만, 개발도상국들만이 영향을 받을 수 있는 것은 아니다.[99]

특허, 지적 재산 및 독점

일부 관측통들은 바이오 경제가 대체하려는 산업(예: 현재의 식품 시스템)만큼 불투명하고 책임감이 없어질 것이라고 우려한다. 그것의 핵심 제품은 균일한 패스트푸드 조인트에서 판매되는 대량 생산되고 영양학적으로 의심스러운 육류일 수 있다.[94]

의학계는 유전자 특허가 의학의 실천과 과학의 진보를 저해할 수 있다고 경고했다.[100] 이는 특허와 민간 지적재산권 면허가 사용되고 있는 다른 분야에도 적용될 수 있으며, 종종 수 년 또는 수십 년 동안 지식 및 기법의 사용과 지속적인 개발을 완전히 방해한다. 반면에, 일부는 그들은 그렇지 초기로부터 충분한 수익 창출을 할 수 있지 않휴가의 형식과 지적 재산권 보호, 없이 D-incentive, 특히 현재도 extents 기업들이 더 이상 재원이나 motives/incentives – 경쟁, 실행 가능한 생명 공학 연구를 수행해야 할 것이라고 우려하고 있다. R&D 가능한 다른 지출보다 투자 수익 또는 더 적은 수익.[101] '바이오피러시(Biopiracy)'란 '비산업화 문화에서 수세기 동안 사용되어 온 생물자원 및 생물제품에 대한 독점적 소유권과 통제를 정당화하기 위한 지적재산제도의 활용'을 말한다.[102]

지식 및 기술이전과 시기적절하고 효율적인 혁신 이후, 지역적으로 노동력이 거의 없는 상태로 지속가능하고, 건강하고, 저렴하고, 안전하고, 접근 가능한 식품으로 이어지기 보다는, 생물경제는 공격적인 독과점 형성과 불평등을 악화시킬 수 있다.[103][104][94][additional citation(s) needed] 예를 들어, 생산 비용은 최소일 수 있지만, 약품을[105] 포함한 비용은 높을 수 있다.

혁신 관리, 공공 지출 및 거버넌스

참고 항목: 전략기획

공공 투자는 정부가 세포 농업을 규제하고 허가하기 위해 사용해야 하는 도구가 될 것이라는 주장이 제기되었다. 민간기업과 벤처캐피털은 사회복지보다 투자자의 가치를 극대화하는 방안을 모색할 것으로 보인다.[94] 더욱이, 급진적인 혁신은 더 위험하고, "더 많은 정보 비대칭성을 수반할 가능성이 높아서, 민간 금융 시장이 이러한 마찰을 불완전하게 관리할 수 있다"고 간주된다. 정부는 또한 "지식 변혁을 추진하고 시장을 수익성 있게 만들기 위해 여러 혁신자들이 필요할 수 있지만, 어떤 단일 기업도 초기에 필요한 투자를 하기를 원하지 않기 때문에" 조정하는데 도움을 줄 수 있다. 그들은 또한 네트워크가 부족한 혁신자들에게 "공적 자금을 확보하는 데 필요한 가시성과 정치적 영향력을 자연스럽게 획득"하도록 도울 수 있고 관련 법률을 결정하는 데 도움이 될 수 있다.[106]

대중 매체에서

바이오펑크는 사이버펑크와의 유사성 때문에 흔히 불리는 공상과학 소설의 한 장르로, 이슈와 기술은 물론 바이오 경제까지 테마로 삼는 경우가 많다. 소설 '윈듀프 걸'은 무자비한 생물경제와 기후변화 아래 병든 사회 세계를 그린다.[107] 좀 더 최근의 소설 Change Agent에서 암시장 클리닉은 부유한 사람들에게 허가받지 않은 유전적 인간 증진 서비스를 제공하고 맞춤형 마약은 현지에서 3D 프린팅되거나 소프트 로봇으로 밀반입된다.[108][109] 솔라펑크는 인간 사회와 환경 사이의 관계에 초점을 맞추고 유전 공학, 합성 고기, 상품화 같은 생물 경제의 많은 이슈와 기술들을 장식하는 또 다른 떠오르는 장르다.[110][111]

참고 항목

참조

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