天然資源からの持続可能なプラスチック

産業バイオテクノロジーとしても知られる「ホワイトバイオテクノロジー」とは、最適化された微生物（酵母やバクテリア）や酵素を用いて有機化学品や有効成分を生産することを示しています。科学者が環境に優しいバイオ燃料、バイオプラスチック、バイオベースの化学品の生産など、様々な産業において持続可能で効率的なソリューションを開発できるようにすることで、無数のメリットを提供します。これらすべてが化石燃料への依存を減らし、環境への影響を最小限に抑えることができるのです。

さらに、ホワイトバイオテクノロジーは、より効率的で費用対効果の高い製造プロセスの作成を容易にし、エネルギー消費、廃棄物の発生、および全体的なリソースの使用を削減します。この分野は革新的なアプリケーションを通じて、より環境に配慮した持続可能な経済への移行を推進し、技術の進歩を促進しながらグローバルな課題に取り組む可能性を秘めています。

ホワイトバイオテクノロジーはまた、より安全で健康的な消費者製品の開発にも貢献しています。洗剤、繊維、食品加工用の酵素を製造する上で極めて重要な役割を果たし、これらのプロセスの効率を高めながら、過酷な化学物質の必要性を最小限に抑えています。

GEAは常に革新的な新製法に関心を寄せており、特にそれが資源保護に役立ち、従来の石油ベースの化学製品に代わる、環境に配慮した生産を可能にするものであれば、なおさらです。そして、当初からこの新技術を信じていたため、会議での活発な会話や、異なる複数の部門にまたがる専門知識の準備、そしてもちろん社内の技術センターでも、斬新な理論がテストされ、実施されました。

主要な焦点は、バイオベースの化学品とバイオリファイニングで、微生物を使用して、デンプン、砂糖、セルロース、廃棄物バイオマスなどの天然で再生可能な原材料を、さまざまな中間製品や最終製品に変換するプロセスです。特に興味深いのはバイオポリマーです。わかりやすく説明すると、通常のポリマーが非常に大きな高分子からなる天然または合成物質の一群であるのに対し、「バイオ」ポリマーは、生体物質から化学的に合成されるか、あるいは完全に生物によって生合成されます。石油ベースのポリマーに代わる、環境に優しいこれらの物質は、特に持続可能なプラスチックの製造に使用することができます。 

プラスチックは「イエス」。石油は「ノー」。

バイオポリマーは常に再生可能な原材料から得られます。しかし、この用語は曖昧です。一方では、完全に生分解性の新規物質を生成するために使用されます。これは、テイクアウト食品のパッケージやネット通販の配送用のバッグの場合に非常に望ましいものです。その一方で、自動車の接続金具のような製品は、可能な限り長期間にわたって堅牢で、信頼性が高く、弾力性がある必要があります。バイオポリマーもこれを可能にします。バイオポリマーを使えば、耐久性に優れ、石油ベースのポリマーで作られたものと同じ安全基準を満たすプラスチックを作ることができます。バイオポリマーのもうひとつの利点は、既存の生成工程を容易に適応させて生成できることです。食品および飼料部門は、アミノ酸の生産と利用に長い間関心を持っていました。例えば、リジンは家畜の飼料として使用されています。大豆、魚粉、小麦の消費量を減らし、バランスの取れた動物の栄養につながります。酵素変換プロセスは、リジンなどのアミノ酸をつなげてバイオポリマーを形成することができ、それを使用して飼料の代わりにナイロンを生成することができます。

天然の発電所：バクテリア

バイオポリマーが生成されるプロセスもまた、自然なものです。「微生物がやってくれるんです」と、遠心分離技術の専門家であるプロダクトセールスマネージャーのイェンス・ビューリングは説明します。「いわゆる発酵槽の中で、微生物にはまず糖分やデンプンを与えられ、次に目的の中間生成物、場合によっては完成したポリマーさえ生成されます。」

分離の専門家であるブルクハルト・シーマンはこう付け加えます。「バクテリアにバイオポリマーを生成させるためには、まず理想的な環境条件を与える必要があります。つまり、酸素、糖分、ミネラルを与えるのです。するとバクテリアは快適になり、増殖するのです発酵槽に充分な数の菌がいる場合、増殖培地から糖分を取り除いたり、菌の環境のpHを変化させたりすることで、この非常にポジティブな条件を変化させます」

これはバクテリアにストレスを与えます。彼らは何かが変わったこと、そしておそらく「悪い時代」彼らを襲うであろうことを悟ります。対処メカニズムとして、バクテリアは特定の物質を蓄えます。これらは、例えば、ポリマーである可能性があります。「バクテリアにとっては、それは次に来るものに備えるための緊急物資であり、私たちにとっては、それは貴重で汎用性の高い化学化合物であって、これは非常に興味深いことです」とブルクハルトは付け加えます。 

遠心分離をフル活用して持続可能性を向上

自然に生産されたポリマーを競争力のある製品にするために、企業はしばしばGEAの分離技術に目を向けます。「このような天然工場を経済的に利用するために、遠心分離には多くの利点があります」とイェンス・ビューリングは報告します。「バイオマス（一定の面積または体積に含まれる菌の総量または重量）を分離するために使用できる機械的プロセスとして、遠心分離は資源に優しく、非常に効率的な方法で作動します。遠心分離で原料を取り扱う場合でも、また中間製品を処理することにおいても、GEAはこの分野で多くの専門知識を持ち、最終製品に至るまで、下流の加工設備も提供しています」

そのメリットは多岐にわたります。「私たちの顧客は、原料の取り扱いや発酵など、上流工程の多くをすでに熟知しており、必要な専門知識も設備も、両方共持っています。わずかなステップを追加するだけで、同じ顧客が新たな市場にアクセスできるようになるのです」とブルクハルト・シーマンは言います。

例として乳酸を挙げます。乳酸は食品および飲料業界における酸性化剤としての伝統的な用途に加え、GEAの積極的なサポートにより、ポリ乳酸（PLA）と呼ばれるバイオベースの生分解性プラスチックの原料としても、現在広く使用されています。

「プロセス開発でもお客様をサポートすることができます」とイェンス・ビューリングは言います。「これは多くの利点をもたらします。なぜなら、実験室規模では完璧に機能するプロセスでも、工業規格（または生産能力）に必ずしも適合するというわけではないからです。不測の事態を避けるため、私たちは専門知識と適切なGEA装置でお手伝いできることを嬉しく思います。"一緒にプロセスを計画することほど、経済的で効率的なことはありませんから」