Biosolutions manipulerer naturen til at skabe grønne løsninger

Det er ikke til at se med det blotte øje, men når dit beskidte tøj snurrer rundt i vaskemaskinen, arbejder en hær af mikroskopiske enzymer med at bekæmpe.

Enzymerne er såkaldte biologiske katalysatorer, der får en kemisk proces til at foregå op til flere millioner gange hurtigere uden selv at blive opbrugt.

De specifikke enzymer i vaskemidlet er designet til hurtigt og effektivt at fjerne genstridige pletter i tøjet som græs og blod, fedtstoffer, ketchup og støv og mudder ved lavere temperaturer.

Enzymerne bidrager til en mere bæredygtig tøjvask, og forskere undersøger i disse år, hvorvidt enzymer fra iskolde grønlandske kalksøjler kan bruges til at vaske tøj ved temperaturer helt ned til fem grader.

Bliver det en realitet, vil vi kunne spare cirka 18 mio. tons CO2 om året i tøjvask. Det svarer til, hvad fire millioner biler udleder i gennemsnit på et år.

Enzymer er blot ét eksempel på såkaldte biosolutions-løsninger, der bruger naturens egen værktøjskasse til at skabe mere bæredygtige produkter.

I Danmark beskæftiger biosolutions-sektoren ca. 7.000 mennesker, der udnytter enzymer, mikroorganismer, bakteriekulturer og feromoner til udviklingen af grønne produkter og løsninger i bl.a. fødevare-, landbrugs-, miljø-, og energisektorerne.

Og potentialet for biosolutions til at drive den grønne omstilling frem er enormt. Allerede eksisterende bioteknologier kan reducere den globale CO2-udledning med 4.300 mio. ton frem mod 2030, hvilket svarer til otte pct. af den globale udledning i dag.

Det viser en analyserapport fra sidste år, som Copenhagen Economics har udarbejdet på vegne af Alliance for Biosolutions.

Genredigeringsværktøj driver udviklingen

Biosolutions har potentialet til at blive Danmarks nye grønne eksporteventyr, der ud over at skabe tusindvis af nye arbejdspladser også kan være med til at reducere klimaaftrykket – ikke blot i Danmark, men i hele verden.

Sådan lyder vurderingen fra Mikael Wraae Valsted. Han er leder af Dansk Industris (DI) nye indsatsområde, DI Bio, som har til formål at samle biosolutions-virksomhederne i Danmark.

"Vi har nogle fantastiske biosolutions-virksomheder i Danmark, der er verdensførende. Novozymes og Chr. Hansen (de to selskaber fusionerer i starten af 2024, red.) springer jo op som de første, men der findes et utal af nye startup-virksomheder. Det skyldes bl.a., at Danmark er ekstremt dygtige til at udklække kloge hoveder til biosolution-sektoren. DTU er fx lige blevet vurderet til at være det tredje bedste biotech-universitet i verden efter MIT og Harvard i USA," siger han.

Biosolutions har eksisteret i årtier, men udviklingen går enormt stærkt disse år. Det skyldes særligt udbredelsen af det revolutionerende bioteknologiske værktøj CRISPR-Cas9.

CRISPR-Cas9 er et genredigeringsværktøj, som kan klippe og klistre i DNA og derved ændre strukturen i fx planter og mikroorganismer.

"Teknologien gør det muligt at designe genmodificerede organismer på et meget præcist niveau, så vi derved kan speede naturens egne processer op. Og det har gjort det muligt at skabe mange flere biosolutions-løsninger i dag end for blot 5-10 år siden," siger Mikael Wraae Valsted.

EU sidder fast i en fossil-verden

Hjernerne og teknologien er altså på plads, men skal det danske biosolution-eventyr for alvor få luft under vingerne, er der nogle forhindringer, som skal forceres.

For det første skal EU-reglerne på området for biosolutions reformeres, hvis danske virksomheder ikke skal overhales inden om af USA.

I dag tager det nemlig EU mellem syv-otte år at godkende et nyt biologisk plantebeskyttelsesmiddel til at komme på markedet. I USA tager den samme proces kun mellem to-tre år. 

Den samme problematik rammer biosolutions-produkter på fødevareområdet. Her står den såkaldte novel food-lovgivning i vejen for at produktet kan tage rejsen fra laboratorie til butikshylderne. DM BIO har tidligere skrevet om netop den problematik her.

Konsekvensen ved den rigide EU-lovgivning er, at europæiske virksomheder ofte tvinges til at placere deres udvikling, innovation og produktion i Nordamerika. 

"EU-lovgivningen sidder stadig fast i en fossil-verden og er ikke gearet til innovative, grønne løsninger som biosolutions. I dag kan vi producere ting, man slet ikke havde fantasi til at forestille sig for blot få år siden. Og det bliver EU nødt til at lovgive efter," siger Mikael Wraae Valsted. 

Han skal dog ikke tage kampen op med EU’s lovgivere. Den rolle har Radikale Venstres tidligere formand Sofie Carsten Nielsen taget på sig.

1. maj skiftede hun nemlig Folketinget ud med en nyoprettet position som EU Bio Project Director hos DI Bio. Her får hun til opgave at opbygge en ny og handlekraftig europæisk biosolutions-koalition, der kan rykke ved EU-lovgivningen. 

Virksomheder flygter til udlandet

Den anden forhindring, som lige nu spænder ben for udviklingen af biosolutions-produkter, er manglende faciliteter til at teste biosolutions-produkterne af, så de er klar til at blive opskaleret i industriel skala.

I USA kalder man denne kløft mellem idé og udførsel for ‘valley of death’ - dødens dal. 

"Der er stor mangel på test- og demonstrations-anlæg herhjemme, hvilket desværre betyder, at mange biosolutions-virksomheder rykker til udlandet for at få adgang til anlæg," siger Mikael Wraae Valsted.

Hos DM håber man også, at politikerne vil arbejde målrettet for at styre udviklingen af biosolutions herhjemme: 

"Jeg vil opfordre regeringen til at prioritere en samlet national strategi for biosolutions til fordel for miljø, jobs og klima. En sådan strategi skal sikre bedre rammer for virksomheder og vores medlemmer, der arbejder med biosolutions. Strategien kan omfatte f.eks. bio-accelerationsprogrammer samt test- og demonstrationsanlæg. En national strategi skal også indeholde et EU-spor, der kan skubbe på for mere innovationsvenlig regulering af et område, der så tydeligt bidrager positivt til den grønne omstilling," siger Camilla Gregersen, forperson for DM.

Når man arbejder med biosolutions i industriel skala, skal ens produkt kunne opskaleres til tanke på flere hundredetusinde liter. Den størrelsesorden kræver, at man først har testet sine gæringsprocesser og fermentering af i hhv. laboratorieskala og pilotskala. 

På laboratorie-niveau testes produktet af i én liters tanke, hvorefter de opskaleres til tanke på flere hundrede liter i pilotskala. Senere afprøves produktet i tanke med adskillige tusinde liter.

"Det er langt fra sikkert, at noget, der fungerer i lille skala, også fungerer i større skala. Det svarer lidt til forskellen på at bage en kage i sit køkken til fem personer og så lave en kage til 1.000 personer. Selvom du bruger samme ovn og opskrift, skal der nødvendigvis nogle justeringer til. Og det er her pilotanlæggene er vigtige. De giver et fingerpeg om, hvorvidt produktet også kan opskaleres til industrielskala," forklarer Mikael Wraae Valsted. 

Pilottestanlæg til 200 millioner kr.

Indtil nu har biosolutions-virksomhederne herhjemme måtte spejde langt efter testfaciliteter, men det har erhvervsfyrtårnet Biosolutions Zealand lavet om på.

Gennem et samarbejde mellem offentlige myndigheder og private parter, mellem videns- og uddannelsesinstitutioner og små og mellemstore virksomheder, har Biosolutions Zealand siden starten december 2021 bidraget til at skabe optimale rammer for at udvikle, teste og opskalere bioteknologiske produkter og løsninger i Danmark.

Teknologisk Institut er med i fyrtårnsprojektet og poster forventeligt 100 mio. kr. i udviklingen af et helt nyt pilottestanlæg til såkaldt præcisionsfermentering. Det skal efter planen står færdigt ved udgangen af 2023.

Her kan start up-virksomheder teste dels i laboratorie skala, men også i 200-2.000 liters tanke og dermed blive mere klar til en egentlig produktion. Anlægget er så stort, at instituttet har været nødt til at opføre en helt ny bygning til de mange nye faciliteter.

"Anlægget er en stor demonstrationshal med alverdens udstyr, som virksomheder mv. kan bruge til at teste og demonstrere deres produkter eller processer. Når de er færdige hos os, har de en velafprøvet forretningsmodel, som vi også kan hjælpe dem med ift. lovgivning eller funding, så de kommer så langt så muligt i arbejdet med at etablere en produktion og en forretningsmodel," fortæller Lise-Lotte Schmidt-Kallesøe, forretningsleder hos Center for Bioressourcer på Teknologisk Institut.

"I vores center arbejder vi med at skabe nye, bæredygtige produkter med alt fra tang og rejeskaller til roetoppe og rasp-rester fra rapsolie-produktionen. Det er kun fantasien, der sætter grænser. Teknologier som præcisionsfermentering kan berige vores fødevaresektor med sundere, billigere og mere bæredygtige alternativer til de traditionelle varer, der står på hylderne i dag", siger hun og fortsætter:

"Vores opgave på Teknologisk Institut er at hjælpe den danske industri mv. videre i at udvikle forretningsmodeller omkring dette."

Fermentering får planter til at smage af kød

Ved præcisionsfermentering manipulerer forskerne mikroorganismer som bakterier, svampe, mikroalger eller gærceller til at fremstille alt fra mælk, kød og ost til smags- og aromastoffer til fødevarer.

Teknologien har været kendt i årtier, og Novo Nordisk bruger bl.a. præcisionsfermentering til fremstilling af insulin. Indførelsen af værktøjet CRISPR-Cas9 har dog åbnet op for en helt ny verden af biosolutions-produkter skabt via præcisionsfermentering.

Fermenteringen kan fx hjælpe med mange af de udfordringer, vi står overfor, når vi vil spise mere plantebaseret, og smagen lader meget tilbage at ønske.

"Kan roetoppe, der i dag sendes til biogas, erstatte de animalsk-baserede proteiner? Kan præcisionsfermentering skabe en mozzarellaost, der aldrig har set skyggen af en ko, men smager og føles som traditionel mozzarellaost? Og er det muligt at udnytte bakterier til at fremme smagen af umami i plantebaserede kødprodukter? Det er blot nogle af de spørgsmål, som vores nye pilottestanlæg kan hjælpe med at svare på," siger Lise-Lotte Schmidt-Kallesøe.