执行摘要：
当今社会对石油的依赖程度很高，向更可再生和可持续的原料转型面临着巨大的挑战。生物炼制在实现这一转变中发挥着核心作用，它利用生物质作为原材料，而生物质不会与粮食争夺资源，并能创造一系列具有竞争力的产品。诸如蒸汽爆破之类的方法使该行业能够在不使用催化剂的情况下提取和分离生物质，将其转化为有价值的原材料，这为零排放和低成本地将废物转化为价值提供了一个具体的例证。研究表明，像烟草植物这样的物质提供的远不止是致命吸烟习惯带来的收入。我们正日益发现农林产品在生产有用的生物化学品、动物饲料和酶方面的潜力。随着我们开始迈向被称为“蓝色经济”的新型可持续发展模式，我们绝不能忘记重新利用废弃工厂和污染场地——这些搁浅资产——来刺激当地经济发展，并产生积极的环境影响。
关键词：生物炼制、石油、可再生和可持续成分、农业废弃物、石油化工产品、蒸汽爆破、废物、生物化学品、动物饲料、地方经济发展、未开发的资产、创造就业机会。
谦虚的开始：Aurelio Peccei博士
1986年，意大利新能源与可持续能源研究所（ENEA）所长兼罗马俱乐部副主席翁贝托·科伦坡博士同意为我的著作《奥雷利奥·佩切伊：未来的十字军战士，罗马俱乐部创始人肖像》作序。从那时起，他便给予我极大的支持。奥雷利奥·佩切伊是一位杰出的领导者，曾执掌菲亚特和奥利维蒂等大型工业企业，我有幸与他共事四年（1980-1984）。我是在当选比利时学生领袖（AIESEC）后结识佩切伊博士的。他始终鼓励我保持独立，不要接受跨国公司或大型咨询公司的工作。他认为，世界需要的是拥有创造性思维、勇于承担经过深思熟虑的风险、并且即使面对专家反对也能清晰辨别前进方向的人。这正是他鼓励我在社会中扮演的角色。 1984年奥雷利奥·佩切伊去世后，罗马俱乐部的领导层并不欢迎我参加他们的会议，这与佩切伊博士截然不同。佩切伊博士不仅鼓励我加入，还让我有机会在关键时刻分享我的观点。我与日内瓦国际管理学院（IMI）院长、后来的甲骨文公司高级副总裁胡安·拉达博士同时加入了俱乐部。尽管我们在这个旨在研究全球社会经济发展长期影响的智库中处于边缘地位，但我们仍然受益于一群充满热情、渴望看到新一代颠覆者涌现的顶尖思想家们所提供的高水平思考。乌姆贝托·科伦坡、雨果·蒂曼（巴特尔纪念研究所所长）、博赫丹·哈夫里利申（日内瓦工业研究中心主任）、莫里斯·盖尔尼耶（法国政府财政监察员）、奥里奥·贾里尼（瑞士保险研究机构主任）和卡尔-戈兰·赫登（斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院院长）在佩切伊博士去世后，欣然成为他的临时导师。
生物炼制技术的发展是这群具有前瞻性思维的人士关注的主要议题之一。他们的论点凸显了从严重依赖石油的社会向基于可再生和可持续资源的社会转型所面临的困难。残酷的现实是，石油被裂解并合成数千种人造分子，而农业和林业资源却被种植成单一作物，只生产单一产品，其余部分都被浪费掉了。这些专家摒弃了当时普遍认为农业废弃物应该用于改良土壤的观点，因为植物并非土壤最有效的养分来源；残渣必须经过动物、真菌和细菌的分解，而它们的排泄物才是理想的土壤养分。正是这种“废弃物中的废弃物”成为了“零排放”原则所体现的物质-营养-能量级联的核心。激烈的辩论和关键提案集中于运用与石油化工炼厂相同的逻辑，转化所有可再生生物质原料，从而获得数十种功能性化学品、食品和动物饲料。科伦坡博士在意大利国家新能源和可持续经济发展署（ENEA）开展了一项庞大的研究项目，多年来投资超过1亿欧元。莫里斯·盖尔尼尔将其定位为一场革命，认为它将通过影响非洲各国元首来确保非洲的发展。以务实态度研究这一课题的赫登教授则在世界各地建立了广泛的联系。 1994 年我担任联合国大学校长高级顾问后，他立即鼓励我推行这种开创性的经济发展模式。
烟草业：不仅仅是一支香烟
海登教授是一位对生物学有着浓厚兴趣的医生，曾在瑞典斯德哥尔摩著名的医学研究机构和医院——卡罗林斯卡研究所担任生物学系主任多年。20世纪70年代，随着烟草业受到公众，尤其是斯堪的纳维亚政策制定者的日益关注，瑞典国家烟草公司决定启动一项研究项目，以探究烟草植物的成分。该公司设计了一套综合设施，用于分离生物质并从中提取约2000种不同的分子。文献综述表明，烟草植物除了尼古丁之外，还含有多种成分，其价值远远超过生产一支香烟所能带来的收益。这项研究在海登教授的密切关注下，引发了工程师们关于如何设计烟草精炼厂以及应该首先提取哪些成分的激烈讨论。
这项研究计划持续了数年，直到20世纪80年代瑞典政府施加的压力达到新的高峰，导致烟草研究经费进一步削减。瑞典烟草公司意识到自己即将迎来一项根本性的突破，于是加快了寻找新的商业模式的步伐，不再仅仅销售烟草的毒性，而是转向开发烟草植物的潜在用途。迁至美国北卡罗来纳州带来了更大的成本优势和灵活性，使烟草研究人员得以探索一系列在瑞典尚未涉足的加工技术。分离和提纯技术的核心是蒸汽爆破法。我在1994年初，也就是我在日本启动ZERI项目之后不久，了解到了蒸汽爆破法。令我惊讶的是，作为一名积极的反吸烟倡导者，我不得不承认，卷烟行业的一些人正在研发高度可持续的工业流程，而我们可以从中学习到很多东西。之所以选择在美国北卡罗来纳州建立研究中心，是因为该州80%的农作物秸秆都位于沿海地区，运输成本低廉且便捷。这些玉米秸秆和麦秆的总体积每年可用于生产2亿升乙醇。考虑到运输范围仅限于生产厂周围40公里，北卡罗来纳州沿海地区凭借丰富的生物质资源，完全可以建设四座乙醇工厂。这种分散式生产模式决定了工厂的运营规模和能源平衡。
蒸汽的爆炸效应
蒸汽喷射是一种植物材料分离和提取技术，几乎不需要任何化学品或催化剂。它利用高压（15–30 kg/cm²）下的饱和蒸汽（180–230 °C）来暴露粉碎的生物质。这些物理条件会破坏植物的三大主要成分——木质素、纤维素和半纤维素之间的化学键。当生物质被强制通过狭窄的喷嘴时，其物理结构会遭到破坏，从而更容易溶于水。它是最早证明物理学优先于化学的工业创新之一。蒸汽喷射技术有望取代化学制浆和黑液（废料），同时创造丰富的新的收入来源。所得产品包括木质素（可用于生产碳纤维）、香兰素和沥青。半纤维素是一种由五碳或六碳糖组成的聚合物，可用于生产天然甜味剂（如木糖醇）或天然溶剂。纤维素是一种葡萄糖聚合物，用于造纸、纺织或生产酒精。1997年，我正在寻找零排放、零废弃物的具体案例，准备在即将决定《京都议定书》的会议上进行展示。当时，这座耗资700万美元、由美国资助的生物质精炼试点项目有力地证明了该工艺不仅技术可行，而且经济效益显著。烟草制造商面临的压力日益增大，20世纪90年代政府强制停止相关研究，导致这项研究项目被迫中止。幸运的是，海登教授通过生物焦点基金会与已解散的研究团队保持了联系，并争取到该设施可用于非烟草研究的承诺。生物焦点基金会由汤米·琼森领导，汇聚了一批具有开拓精神的思想家，其中包括世界艺术与科学院院长沃尔特·特鲁特·安德森、斯德哥尔摩皇家理工大学（KTH）的贡内尔·达尔哈默以及诺贝尔基金会的萨姆·尼尔森。这项工作得到了联合国教科文组织微生物资源中心（MIRCEN）的支持，该中心后来由杰基·福（Jacky Foo）领导，他从一开始就是东京联合国大学团队的成员。1995年，一个欧洲专家团队访问了美国的运营情况。我加入了这个团队，同行的还有田纳西州查塔努加市议员大卫·克罗克特（David Crockett），他希望将该设施引入查塔努加，作为他推动该地区再工业化努力的一部分。查塔努加的目标是成为美国第一个可持续发展的城市，基于1993年至1995年间的十几次访问，我帮助设计了一种新的工业发展模式，其中包括电动巴士运输，这在美国是首创，至今仍被视为一个开创性的系统。第二届联合国大学零排放世界大会于1996年在查塔努加举行，美国能源部长黑兹尔·R·奥利里（Hazel R. O'Leary）出席了会议。杜邦公司首席执行官埃德加·伍拉德（Edgar Woolard）发表了主旨演讲；田纳西河谷管理局主席克雷文·克罗威尔，以及几位如今已成为极具影响力的参议员的后起之秀，例如美国参议员比尔·弗里斯特和弗雷德·汤普森，也出席了此次会议。会议的主要议题之一是“物质分离技术”，将其作为生物炼制的基础。会议的主题并非可持续性；此次世界大会重点关注能够引导企业走向竞争力和可持续发展的创新。.
蒂格尼工艺和桩技术
北卡罗来纳州工厂的简洁设计以及该设备轻松分离植物原料的能力给我留下了深刻的印象。它堪称零排放的典范，以低成本实现了营养物质、能量和材料的级联利用，同时创造了卓越的价值。然而，由于烟草限制，最初的研究团队被迫解散，这促使赫登教授周游世界，寻找类似的创新项目。当时主要的科学争论在于生物炼制工艺究竟是间歇式还是连续式。一组工程师主张采用间歇式工艺，因为这样可以更好地控制温度、压力和能量回收。这组工程师提出的“蒂格尼工艺”由爱德华·德隆发明。瑞典科学家采用了这项技术，并为此支付了约一百万美元的专利使用费。第二种工艺，即斯塔克技术，是一种连续分离和提取方法。
北美科学家（包括加拿大和美国的科学家）渴望开发一系列工艺，以期在焚烧或仅用于生产乙醇之外，为木材创造更多价值。基本原理已经确立：将木质素与纤维素和半纤维素分离，使生物质能够进行水解，而包括戊糖在内的残渣则可用于除发酵乙醇以外的其他用途。北美涌现出六家技术公司，抓住这一机遇生产化学品和燃料。这些公司包括：Iogen（位于加拿大渥太华，网址：www.iogen.ca），该公司利用蒸汽爆破技术，用专有酶处理秸秆；Bionol Corp（后更名为BC International，位于美国马萨诸塞州戴德姆，网址：www.bcintlcorp.com），该公司将玉米秸秆、甘蔗渣和木屑转化为生化产品，但主要专注于乙醇生产；Arkenol（位于美国加利福尼亚州萨克拉门托），该公司致力于浓缩水解技术；Paszner ACOS（位于加拿大温哥华）；以及前文提到的Stake Technology和Tigney公司。早在上世纪90年代，Stake Technology 就是唯一一家意识到关键不仅在于建立生物炼制厂并从生物质中提取多种收入来源的公司。多年来，Stake Technology 的企业家们一直在寻求通过更贴近消费者来创造更多价值的方法，最终促成了 Stake Technology Ltd. 与 Pro Organics 的合并。Pro Organics 提供种类最齐全的认证有机产品、有机散装食品和天然产品。最初，这笔合并案遭到否决，因为它与传统商业战略家所倡导的商业逻辑和核心竞争力不符。然而，时任 SunOpta（合并后的新公司）总裁兼首席执行官的 Jeremy Kendall 早在 2003 年就看到了提供整合商业模式的机会（www.sunopta.com），该模式将一系列创新生产工艺与健康且具有竞争力的消费产品相结合。此后，Steven Bromley 一直领导着这家公司，该公司已在纳斯达克上市，2013 年的全球总收入超过 12 亿美元。
詹尼斯·格拉维蒂斯博士：杰出的科学家
当赫登教授访问波罗的海三国——拉脱维亚、立陶宛和爱沙尼亚时，他意识到，尽管这些国家拥有极其雄厚的科研基础，但由于失去了莫斯科的资助，许多科研机构如今都举步维艰。这三个国家在20世纪90年代初苏联解体后获得了独立。赫登教授在那里会见了拉脱维亚国立木材化学研究所（LSIWC）生态高效生物质转化实验室主任、化学博士哈比尔·亚尼斯·格拉维蒂斯教授。格拉维蒂斯博士毕业于苏联科学院，主要从事军事应用方面的战略研究。在苏联时期，他的研究团队默默无闻，所有信件都必须寄往莫斯科的127工厂。这家研究机构在苏联航天计划的发展中发挥了关键作用。苏联和俄罗斯的航天器之所以能够重返大气层并着陆，而不是坠入大海，要归功于一种特殊的隔热罩，这种隔热罩曾经是用木材制成的。
当赫登教授发现拉脱维亚木材科学研究所（LSIWC）正在设计和运行他们自己的蒸汽爆破装置时，他鼓励我直接与他们联系。1995年在拉脱维亚里加与格拉维蒂斯博士的会面让我受益匪浅。这位谦逊的科学家，身边围绕着一群才华横溢的学者，不仅精通木材化学，还亲自设计并建造了自己的设备。我很少在一个房间里感受到如此深厚的智慧。尽管他们的语言对于拥有MBA学位的经济学家来说有时过于专业，但瓦列里·奥佐尔斯-卡尔宁斯、布鲁诺·安德森斯、亚尼斯·赞德森斯和阿尼斯·科科列维奇组成的团队仍然耐心地解释和阐明他们复杂的概念。仅仅一次会面就足以让我确信，这个团队拥有打造一座21世纪生物质精炼厂的专业知识，而这座精炼厂将成为零排放研究倡议（ZERI）的基石。该倡议旨在《京都议定书》签署后，为企业竞争力提供全新的视角。在咨询了联合国大学副校长塔西西奥·德拉·森塔，并获得了东京大学工业科学研究所所长、日本政府零排放研究计划首席科学家之一铃木元之博士的支持后，我做出了一个大胆的决定，邀请格拉维蒂斯博士与他的家人一起在东京生活和工作；他接受了邀请。
科伦坡博士的愿景：生物燃料和生物化学品
1995年，翁贝托·科伦坡博士得知了这一进展，并开始密切关注蒸汽爆破技术的发展。我们定期探讨未来的发展方向。他坚信，石化工厂很快就会沦为“白象工程”，而前进的关键在于找到一种方法，用生物质替代石油作为原材料，将这些投资转化为生产性单元。他向我介绍了卡蒂亚·巴斯蒂奥利博士，后者领导了蒙特迪森生物塑料研究实验室转型为一家名为诺瓦蒙特的独立公司。翁贝托·科伦坡的战略思想与劳尔·加尔迪尼非常接近——这位才华横溢的意大利企业家坚信，未来在于整合战略活动，而不是盲目地专注于拥有特定专长的核心业务。加尔迪尼的愿景是首先将化工和能源产业整合起来，然后将食品生产（尤其是糖）也纳入这个超级集群，从而创建一个以生物燃料和生物化学品为基础的集团，通过生产更多产品和更高价值来增强农业实力。这可以说是蓝色经济的雏形。加尔迪尼的逻辑着眼于一个地区的长期竞争力，这与罗马俱乐部成员在20世纪70年代初提出的理论逻辑不谋而合。劳尔·加尔迪尼失去对其新兴企业集团的控制权后，新的管理层迅速扭转了他的发展方向，而正是卡蒂亚·巴斯蒂奥利博士的勇气，才确保了以废弃生物质为原料的生物塑料组件拥有未来。.
源自可再生资源的生物塑料
生物塑料领域对我来说并不陌生。作为Ecover公司的总裁，我曾在1991年和1992年与ICI Chemicals公司探讨过潜在的合作。这家英国公司在John Harvey-Jones的领导下，开发了一种名为Biopol的细菌塑料，但一直难以进入市场。令人惊讶的是，这家由非化学家出身的总裁领导的传统化工集团，竟然为欧洲生物塑料的发展奠定了基础。尽管Biopol塑料容器比传统的石油化工产品容器更昂贵，但我决心用它们来盛装我的可生物降解洗涤剂。然而，这些塑料的稳定性不足以满足我们液体肥皂的需求，也达不到质量标准，这促使我继续进行研究。但我万万没想到，就在我卸任洗涤剂业务负责人之后，这个项目就被搁置了。然而，关于用食物制成的生物塑料的激烈争论早在 1992 年就开始了，而找到一种源自以糖为食的细菌的包装材料似乎是一个很好的替代方案。.
生物炼制：创造收入和具有竞争力的产品
1999年，在埃尼集团赞助的以“迈向零排放：碳氢化合物的挑战”为主题的国际大会上，我终于与卡蒂亚·巴斯蒂奥利博士进行了多次会面。会上，她阐述了她对诺瓦蒙特公司的愿景。格拉维蒂斯博士也参与了一场题为“生产高附加值产品及农业零排放基础”的演讲，该演讲颇具启发性。日本荏原制药株式会社社长藤村博之的贡献，为意大利第八大石油公司埃尼集团和最大的石化集团维萨利斯集团在现任董事长翁贝托·科伦坡的领导下，发起了一场关于能源和化工新范式的讨论。讨论的重点在于如何构建一个全新的化工世界：生物炼制厂既能为农民带来额外收入，又能生产出在性能和价格上与传统石化产品相媲美的产品。尽管此次会议本身是一次独一无二的盛会，在大型石油公司的赞助下，如此规模的会议从未被复制，但它却激发了学术界、政策制定者和商界对这一议题的广泛关注。
多年来，格拉维蒂斯博士在东京建立了一个强大的核心团队，这离不开宇浦雅子的支持。宇浦雅子多年来一直是我在日本的私人助理。三菱重工在我于联合国大学高等研究院组建的团队的指导下发挥了主导作用。众多议题被探讨并汇编成文章，所有文章都围绕着一个共同的主题：生物炼制。农产品的转化利用成为多种收入来源，也是零排放和蓝色经济的关键特征。研究主题涵盖了非木材林产品的分离、热带地区（特别是油棕种植园）种植园的环境管理、增加收入、利用生物质生产交联聚合物、利用纤维素生产葡萄糖和水溶性多糖，以及利用甘蔗渣作为木炭的木材来源等。研究成果包括用于生产化学品、生物燃料和复合材料的新型生物质加工技术。首批商业产品之一是自粘纤维板。
这种新型纤维板被用作2000年汉诺威世博会ZERI展馆的屋顶。该纤维板由太平洋水泥公司提供，这得益于高级副总裁兼董事会成员谷口正嗣及其同事、创新主管叶山纪明的领导。太平洋水泥公司致力于开发碳中和板材。随着全球禁用石棉，人们对环保纤维的探索也随之展开，直到我们在生物炼制和竹子领域的研究引起了一个日本研究团队的注意。该团队前往印度尼西亚种植了2000公顷竹子。这些鲜嫩的竹子被收割后，经过连续研磨，切割成长度不超过2.5毫米的细纤维，引发自水解反应，然后被压制成含有50%水泥和50%竹子的板材（按重量计，水泥占75%，竹子占25%）。太平洋竹业公司将这种板材引入建筑行业后取得了巨大成功。这种板材的原材料呈现出独特的淡绿色，实现了碳中和，并且具有吸音功能——这一特性尤其受到日本高速铁路（新干线）车站的青睐，所有新干线车站都已将这种板材作为新的标准配置。这项基于对竹子（及其他木材）自水解特性更深入了解而取得的成功，促使太平洋水泥公司首席执行官捐赠了世博会ZERI展馆的屋顶，以表彰我们对这项新兴活动的贡献。生物炼制概念相关研究的快速转化以及多种商业产品的问世，通过多元化的学术兴趣，进一步巩固了该项目。联合国大学和工业科学研究所在拉脱维亚和瑞典的支持下启动了这项国际合作，该项目随后引起了日本科学委员会（时任主席为近藤次郎教授）、美国化学学会、日本木材研究学会、国际木质素研究所和国际可持续材料研究中心的关注。到2004年，该研究已发展成熟，欧盟确认了其对该领域的战略兴趣，并启动了相关资助项目。尽管这项研究显然取得了成功，但由于官僚主义作风严重和资金困难，北卡罗来纳州的工厂始终未能重启，而三菱重工生产的那几台价值50万美元的机器也远不足以证明我们所追求的工业规模已经到来，这让我感到十分沮丧，甚至开始失去耐心。到了2005年，我意识到自己一直在试图成为浪潮的一部分，现在是时候退后一步，尝试成为冲浪者了。
森林与流动性
在SOL（系统组织学习）总监戈兰·卡斯泰特（Göran Carstedt）组织的一次我和彼得·圣吉（《第五维度》的作者）之间的思想和战略对话中，我有幸结识了我所见过的第一家木材化学生物炼制厂背后的企业家。这家炼制厂位于瑞典北部的厄恩舍尔兹维克（Önsköldsvik），它将木材视为一种多功能的生物化学品和燃料来源，其中包括乙醇。戈兰的兄弟佩尔·卡斯泰特（Per Carstedt）拥有一家福特汽车经销店，他做出了一个大胆的决定：从美国购买1000辆福特乙醇动力汽车，并在瑞典北部的于默奥地区销售，从而创造了对生物燃料的需求。这一决定激发了市场需求，并促使纸浆厂被改造为生物炼制厂的第一阶段，将纸浆生产与乙醇生产相结合。他的策略奏效了，工厂投入运营，并保证每售出1000辆汽车，当地都会采购一定数量的乙醇。汽车销售和燃料销售带来的综合现金流，证明了加强地方经济的可行性。汽车制造商萨博迅速意识到对清洁燃料的需求，并推出了首款100%乙醇汽车。卡车制造商斯堪的亚紧随其后，设计并组装乙醇动力卡车。一位身处世界边缘（瑞典北部并非可再生能源中心）的普通公民所采取的行动的力量不容小觑。
这种需求驱动的市场转型激励了当地企业家主动出击，创建了第一家生物炼制厂。该炼制厂由SEKAB AB公司在其位于多姆舍的工厂建成。此前，该公司生产用于纸制品的传统纤维素，之后选择生产木质素和乙醇，以增加收入来源。2012年，SEKAB的干木质素产能增至12万吨。这标志着与沿用数百年的化学加工方式截然不同，以往的加工方式将木质素视为废料，最多只是将其用作燃料（在黑液中）。这些生物化学衍生物的副产品包括挡风玻璃清洗液、醋、水性涂料、医药成分、香水、清洁产品、清漆和油墨。燃料是一种柴油级乙醇，含有95%的纯乙醇。该研究网络已扩展至包括由首席执行官玛丽亚·霍尔桑德 (Maria Khorsand) 领导的科学伙伴技术研究所 (Science Partners Technical Research Institute) 和由彼得·布洛姆奎斯特 (Peter Blomqvist) 担任董事长、克拉斯·恩斯特伦 (Clas Engström) 和约翰·鲁内 (John Rune) 担任股东的 Processum Biorefinery Initiative AB 公司。Processum Biorefinery Initiative AB 公司为位于瑞典北部波罗的海沿岸的21家公司开发其他产品和工艺，拥有1300名研究人员和专家。该中心正迅速发展成为一个独一无二的专业知识中心。查尔姆斯理工大学和隆德大学也加入了该计划，并将研究制度化。
光生物精炼：利用太阳能
在大西洋彼岸，光生物炼制——一种利用太阳能的炼制厂——的概念正在悄然发展。这是
巴西ZERI基金会创始人卢西奥·布鲁什教授和他的朋友兼同事，来自里奥格兰德大学化学与营养学院的豪尔赫·阿尔贝托·维埃拉·科斯塔教授的创意。他们最初设想将一片稻田改造成集大米、鱼类和螺旋藻于一体的生产基地，由此萌生了光生物炼制的构想。他们的目标是在现有设施的基础上提高产量，而不是从现有原材料中提取更多物质。正如我们在这个案例中所看到的，“物尽其用”的原则可以应用于各种不同的领域。巴西南部通常被认为是该国的富裕地区，但实际上也存在一些贫困地区。20世纪90年代初，世界银行和国际货币基金组织取消化肥补贴，给稻农带来了巨大的危机。在成功利用稻草种植蘑菇之后，我们开始尝试利用微藻创造更多收入。显然，这片拥有丰富微藻生物多样性的地区能够也应该将稻田改造成生物反应器。
微藻生产取得了巨大的成功。生物量每24小时翻一番，这促使研究人员将这些原理应用于微藻。此前，Janis Gravitis和Carl-Göran Hedén访问巴西期间，他们接触到了生物炼制的原理。当时，几乎所有的微藻研究都集中在生物燃料生产上。由于脂质和油脂只是微量成分，研究团队着手寻找藻类的所有其他潜在用途。巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）同意资助这项研究，研究成果令人瞩目。如果微藻仅仅用于生物燃料生产，它们就缺乏竞争力。然而，如果重点在于生产用于聚合物、油脂和脂质的营养物质和生物化学品，那么光生物精炼厂将带来丰厚的利润。位于巴西阿雷格里港郊外的塞瓦尔火力发电厂被证明是该项目的理想合作伙伴。该电厂运营着巴西为数不多的碳中和发电厂之一，并且已将从稻田螺旋藻养殖中获得的知识应用于工业规模。巴西的光生物精炼概念已发展成为一个重要的专业知识库，被认为是世界前五，拥有近50名硕士和博士毕业生。
意大利在生物炼制领域处于领先地位
意大利在生物炼制厂的设计和实施方面取得了最新突破。三十年前，劳尔·加尔迪尼（Raul Gardini）凭借其战略性的产业远见奠定了基础；乌姆贝托·科伦坡（Umberto Colombo）教授也做出了贡献，他在意大利国家新技术、能源和可持续经济发展署（ENEA）从事开创性工作后，担任了科学与高等教育部长；卡蒂亚·巴斯蒂奥利（Catia Bastioli）则推动了项目的实施。最初，这只是一个以“Mater-Bi”为品牌生产生物塑料的研究实验室。二十年后，它已发展成为一家先锋企业，通过转化农业副产品，提取聚合物、弹性体、除草剂和润滑剂，并以此为基础，生产数十种以壬二酸、壬酸和酯类为基础的产品，从而促进当地经济发展。最终，该公司获得了一系列用于生产新一代（生物）化学产品的全新原料。废弃物可以转化为动物饲料，而蓟花中的天然酶则是奶酪生产的关键成分。.
废弃工厂的再利用
生物炼制理念正基于可持续生产和消费体系的愿景迈入现代，但必须强调的是，将生物质转化为多种收入来源的能力仅仅是突破的一部分。诺瓦蒙特公司的第二个进步在于对现有石化基础设施投资的再利用。卡蒂亚·巴斯蒂奥利及其团队的重大贡献不仅在于生物化学和工艺创新设计，还在于为现有设施寻找新的用途，也就是业内所说的“搁浅资本”。石化工厂的基础设施以及被称为“责任关怀”的健康和安全文化代表着一笔巨大的资本投资，不应因中东和中国产能过剩导致的过度投资而被摊销。此外，因意外使用催化剂或建筑材料（例如石棉）而造成的意外后果所带来的修复成本也会严重影响企业的盈利。每当一座建于三四十年前的化工厂或其他生产设施需要关闭时，业主都必须预留资金用于关闭和修复。这笔费用很容易达到数亿美元，甚至数十亿美元。现在的问题是，哪种方式能带来最大的收益并促进经济增长：是进行清理，还是进行再投资，使该厂址重获新生，并以创新的商业模式使其在未来几十年内持续运营？蓝色经济模式旨在实现运营的可持续性，并确保我们利用当地现有资源，包括已损失的资本投资和重新分配的修复支出。诺瓦蒙特从未从零开始建造任何设施
；它总是将现有设施改造为生产单元，并通过新的现金流赋予其新的生命。位于诺瓦拉的总部和研发设施原为蒙特迪森（Montedison）的研发机构；位于意大利博特里格的破产味之素（Ajinomoto）工厂被改造为现代化的发酵装置；位于意大利帕特里夏的莫西-吉索尔菲（Mossi & Ghisolfi）PET瓶厂也进行了改造；这样的例子不胜枚举。 2014年，诺瓦蒙特公司（Novamont）的研发团队成功地将位于撒丁岛托雷斯港的意大利首座石化裂解装置改造为全球最大的生物炼制厂——马特里卡（Matrica），这是迄今为止规模最大、范围最广的工厂改造项目。该项目由埃尼集团/维萨利斯公司（ENI/Versalis）和诺瓦蒙特公司各持股50%成立。这座生产厂利用一种杂草作为原料，将250万吨原油转化为70万吨化学品，树立了新的行业标杆。
任何生物炼制厂的成功都取决于可再生原料的供应。多年来，由于欧盟试图减少其承诺以固定价格购买的高价商品供应，估计有7万公顷撒丁岛农田被迫停止耕种。其理由是，与其购买这些商品，不如支付农民费用让他们停止耕种。然而，当土地多年荒芜未耕时，杂草便会入侵并占据主导地位。撒丁岛乃至整个地中海地区最常见的杂草是蓟（Silybum marianum）。虽然利用首府土地发展生物化学的潜力显而易见，但正是对蓟化学的了解为这座最新的生物炼制厂提供了新的理论依据。
试想一下，首先是一座废弃的石油化工厂，然后是一座蓟化学工厂，它生产四种化学品（聚合物、弹性体、润滑剂和除草剂），其废料被用于动物饲料。当地农民像世界其他地方一样，依赖从巴西进口大豆作为粮食。如今，该工厂的废料在生产出四种主要化学品的基本原料后，被重新利用为动物饲料。令所有人惊讶的是，当地居民想知道我们是否拥有蓟花的“粉末”，而事实证明，这些粉末是制作传统山羊奶酪所需的细菌酶。当你开始改造一座石化工厂时，奶酪生产似乎并非一个显而易见的经济发展机遇。然而，当我们运用蓝色经济的逻辑时，我们便开启了一个随着时间推移而不断发展的过程，并由此衍生出前所未有的可能性。这正是科学与商业的交汇之处：前者拥有物理定律的确定性和化学的可预测性，后者则拥有将理念转化为现实的动力。
资本追逐创新
迄今为止，瑞典和意大利的投资项目推动了这一领域的发展。瑞典的投资超过2.5亿欧元，意大利则承诺在全国七个设施投入超过5亿欧元的资金，并至少投入2亿欧元用于研发。巴西的研究多年来已筹集了约1500万欧元，几乎全部来自政府。三菱重工和工业研究所也承诺投入超过2000万欧元用于实验室设备的持续生产。如果将Tigney和Stake Technologies的投资也计算在内，则需要额外增加1.2亿欧元。虽然这些额外的资本支出数额巨大，但它们来自我们之前没有任何合作关系的机构和公司；此外，我们也没有将ENEA（意大利国家能源和可持续发展署）的研究设施纳入其中，这些设施在设备和基础研究方面的投资超过1亿欧元。
创造就业机会也是至关重要的因素。生物炼制厂创造的就业机会比典型的纸浆造纸厂或标准石化厂更多，这有助于促进当地经济增长。尽管直接就业仍然有限，各倡议团体也仅创造了约4.5万个就业岗位，但间接就业岗位数量超过10万个，这主要得益于对农业和林业的额外刺激。波尔图托雷斯的数据极具代表性。埃尼集团（ENI）需要250万吨原油才能生产70万种化学品，而且其生产设施缺乏竞争力。马特里卡公司（Matrica）的产能高峰期可能只有埃尼集团的一半，但它将具备全球竞争力，并创造数量相当的直接就业岗位，同时还能刺激当地农业发展，而不是像埃尼集团那样为地中海沿岸各国政府提供资金。
瑞典、意大利、巴西和加拿大或许并非世界最主要的经济体，但它们的研发能力强劲，在这些领域拥有数千项专利。显然，自海登教授向瑞典议会成员讲述生物技术和微生物学的奇妙之处以来，生物炼制已经取得了长足的进步。他的信息并非支持基因改造，而是呼吁利用可再生资源创造更大价值，以此作为保持瑞典竞争力的战略。实际上，早在“蓝色经济”概念出现之前，他就已经开始倡导这一理念。因此，当他受联合国大学校长埃托尔·古尔古利诺·德·索萨的邀请，领导团队开展联合国大学“零排放”倡议的可行性研究时，他得出结论：“冈特·保利提出的‘零排放’方案不仅在技术、科学和经济上可行，而且对于我们实现可持续社会的目标而言，更是必不可少。”
冈特寓言译本
蘑菇贸易从一开始就激发了我创作两则寓言的灵感：第41则寓言《树上的燃料》献给保罗·卢加里。正是他启发了我于1987年创建这个平台，当时我与他探讨了利用哥伦比亚再生雨林进行生物炼制的问题。第5则寓言《他们为何不爱我？》部分灵感来源于印度尼西亚太平洋水泥公司生产的竹纤维板。.
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www.iea-bioenergy.task42-biorefineries.com/upload_mm/5/6/5/77945a06-c177-4f33-bca2-ce95b84383b0_ENEA_pretreatment_labs_01.pdf
link.springer.com/article/10.1385/ABAB:98-100:1-9:89#page-1
www.sp.se/en/press/news/Sidor/20130530.aspx
www.referenceforbusiness.com/history2/90/SunOpta-Inc.html
www.novamont.com/
archive.unu.edu/unupress/unupbooks/80362e/80362E00.htm
http://tal.tv/es/video/los-hongos-de-francenid-perdomo/
