生物尼龙是新的绿色：一家公司如何发酵 100 亿美元的市场

在不可避免地摆脱化石燃料的过程中，Genomatica 宣布首次商业化生产生物基尼龙。抓住生物制造的经济和环境优势的公司将引领潮流，无论是织物还是面霜。克里斯蒂安·埃格伦德 （Kristian Egelund） 在 Unsplash 上

在不可避免地摆脱化石燃料的过程中，Genomatica 宣布首次商业化生产生物基尼龙。抓住生物制造的经济和环境效益的公司将引领潮流，无论是织物还是面霜。

当我们想到生物技术时，很容易只想到制药。即使是更广泛的“生物经济”一词也可能只会让人联想到农业、林业和食品等。

但生物经济最好被认为是将生物质转化为商业，将植物转化为产品。我们今天所说的生物经济构成了 20 世纪之前我们经济的大部分，当时石化和合成化学催生了一种革命性的材料，并在世界范围内无处不在：塑料。

进入 21 世纪，消费者越来越需要能够反映其更可持续的价值观和生活方式的产品。化学正在让位于合成生物学，工程生物体——使用我们用来酿造葡萄酒、面包或康普茶的相同发酵方式——现在可以制造鞋子、汽车和地毯的化学构件。

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只有一个问题：哪些生产商将有远见来引领这场生物制造革命？

最近，一家名为 Genomatica 的生物工程公司达到了一个里程碑，体现了从化石燃料到生物学的转变。Genomatica 宣布，它已经使用可再生发酵方法制造了大量工业界用来制造尼龙 6 的化学构件。这就是为什么这很重要。

为什么生物尼龙很重要？

首先，这是一个经济机会。尼龙行业在全球价值 100 亿美元。这是一个巨大的潜在市场。尼龙在 1940 年代作为丝袜中的纺织纤维而闻名。如今，它存在于从衣服到包装的所有物品中。

其次，这是环境的必需品。与当今大多数塑料生产一样，尼龙 6 通常从原油开始。在这种情况下，己内酰胺分子从原油中提炼出来并制成尼龙。每年，世界生产 500 万吨尼龙 6，估计导致 6000 万吨温室气体排放。生产尼龙会产生一氧化二氮，这是一种比二氧化碳强 300 倍的温室气体。制造尼龙还需要大量的水和能源，进一步加剧了环境退化和全球变暖。

Genomatica 使用合成生物学方法，以 100% 可再生的方式改造微生物发酵植物糖，从而生产己内酰胺，从而生产尼龙。Genomatica 首席执行官克里斯托弗·席林 （Christopher Schilling） 认为这对企业和我们的星球都有好处。

“有一种想法是，为了可持续发展，你必须找到一些全新的材料，”席林说。但通过生产与工业通常从化石燃料中获得的相同的化学前体，他相信 Genomatica 可以对可持续性产生更大、更快速的影响。“随着这种产品的不断扩大，经济效益变得更加明显，公司将开始问自己：我们为什么要以其他方式采购它？”

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名牌正在转向生物基

Genomatica 希望通过与世界上最大的尼龙生产商之一 Aquafil 的合作，为 H&M、Vaude 和 Carvico 等品牌提供可持续尼龙。Aquafil 的 ECONYL 品牌尼龙将旧渔网、纺织废料和其他形式的尼龙废料转化为与原始原材料一样好的新纱线。Aquafil 将这种再生过程视为时尚和家具行业的新机遇，也是保护环境的一种方式。

“与消费品牌建立真正的联系点对我们来说很重要，”席林说。作为技术创新者，Genomatica 认为产品的成功取决于价值链的各个环节都被接受。Aquafil 是这方面的最佳合作伙伴，“我们可以分享一个消费品牌可以抓住并最终拥护的伟大故事。

席林说，化学前体最初的一吨产量是一小步，但很重要，其下一个目标是达到每年 30,000-100,000 吨的商业规模水平。

生物尼龙的可持续先驱

“Genomatica 真正与众不同的一件事是我们的扩展能力，知道如何从构思到商业实现，”席林说。

Nylon 是 Genomatica 第三款进入市场的大型合成生物学产品，其之前在该领域的经验肯定有助于加速从实验室工作台向市场的过渡。

自 2016 年以来，意大利生物塑料公司 Novamont 一直以每年 30,000 吨的速度生产生物 BDO。...更多

诺瓦蒙特 / Genomatica

Genomatica 的第一个巨大成功是 1,4-丁二醇，通俗地称为 BDO。这种化学品用于制造塑料、弹性纤维和聚氨酯，从塑料袋到氨纶，它存在于各种物品中。世界每年生产约 250 万吨 BDO，每吨约 2,000 美元，市场规模达数十亿美元。

2012 年，Genomatica 通过生产具有商业规模的具有成本竞争力的发酵工艺的生物基 BDO 实现了化学工程突破。Bio-BDO 是 100% 生物基且可生物降解的，可用于运动服装、跑鞋、电子产品和汽车应用。

第二个重大成功来自一种名为 1,3-丁二醇的化学物质。很少有人意识到这一点，但我们的许多日常个人护理和美容产品都来自原油。2019 年初，Genomatica 宣布首次商业生产由天然植物糖制成的 Brontide（其化学品品牌名称）。随着我们越来越多的人努力选择符合我们个人价值观的产品，那些用勃朗肽而不是化石燃料衍生物制成的产品为消费者提供了一种对环境更友好的选择。

总而言之，现在有生物基替代品可以替代用于制造从燃料到电子产品、从鞋子到化妆品等各种产品的化学品。它提醒我们，我们在日常生活中对石化产品的依赖程度。

生物基直接化学品是不可避免的吗？

“在性能方面，我们的首要目标是确保该材料提供与传统尼龙或石油来源尼龙完全相同的性能特征。这与我们在 BDO 和丁二醇中所做的相同，“席林解释道。他补充道，“当你拥有如此庞大的现有市场时，你必须确保达到规格才能提供相同的质量。

与化石基替代品相比，生物基替代品可以提供另一个优势：在某些情况下，它们的性能更好。例如，丁二醇是用于加工原油成分的催化剂。在最终产品中，残留了微量的重金属。但对于生物制造，不需要催化剂，也不需要化学处理，席林说。“我们还能够非常有效地达到不同的纯度水平，”他说。

对材料前体采用可持续的生物基方法的论点很强。通过相对简单的发酵过程，生物学一次又一次地表明，它可以制造我们可以从地下抽出的任何东西，从而提供关键化合物的精确、可再生生产。生物基己内酰胺是另一个证明。

与以往一样，症结在于行业采用。整个价值链的行业领导者需要寻找并支持可持续和可再生生物基组件的规模化，以加快其与各种最终产品的集成。消费者想要它们，制造商可以使用它们，最重要的是，地球需要它们。

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感谢 David Kirk 和 Kevin Costa 在本文中进行的额外研究和报道。我是 SynBioBeta 的创始人，我写的一些公司是 SynBioBeta 会议和每周文摘的赞助商——这是 SynBioBeta 赞助商的完整列表。

https://www.forbes.com/sites/johncumbers/2020/02/11/bio-nylon-is-the-new-green-how-one-company-is-fermenting-your-future-materials/