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《信任：通过信任、安全性和联盟来创新欧洲数据市场》

  • 来源专题：图书情报
  • 编译者： luoluo
  • 发布时间：2020-12-25

  • 欧盟委员会（EU Commission）针对未来与数据相关的问题启动了全欧解决方案。数据共享塑造了欧洲的经济和社会未来，虽然具有巨大的潜力，但同时也伴随着风险和顾虑。欧盟推出“信任 –可信安全数据共享空间”项目，旨在识别和克服跨境数据市场的法律、道德和技术挑战。该项目中的所有开发都伴随着法律和道德考虑，以确保结果符合当前和即将到来的监管框架；主要研究结果将是针对所开发的技术解决方案的合规性要求，向决策者和该领域的利益相关者的建议。

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  • 《欧洲能源研究联盟发布生物能源战略研究与创新议程》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-08-05
    • 近期，欧洲能源研究联盟（EERA）发布《生物能源战略研究与创新议程》 ，确定了到2030年及之后的欧洲生物能源研究创新优先事项，旨在最大程度发挥生物能源在能源脱碳中的作用，加速推进战略能源技术规划（SET-Plan）实施，促进能源系统转型。该议程共提出了5个优先开展的研究领域子计划：生物质可持续生产；生物质热化学转化制备生物燃料和生物基产品；生物质生化转化制备生物燃料和生物基产品；固定式生物能源利用；生物能源的可持续性、技术经济分析和公众生物能源知识普及。在本次发布的议程中仅介绍了前4个子计划，第5个子计划将在之后发布的版本中阐述。前4个子计划的具体内容如下： 一、生物质可持续生产 本领域的研究重点是最大限度扩大生物质转化工厂的生物质资源来源，提供安全和灵活的供应，提升原料质量，降低环境影响和原料成本。将重点针对四种类型生物质：林业生物质、农业生物质、藻类生物质和生物质废弃物。 1、林业生物质 （1）提高林业生物质产量：培育多样性树木和新型物种；扩展知识并使用新的管理实践和策略；改进采伐和运输技术；开发林业可持续管理方法。 （2）开发支持生物质市场供应的工具：分析供需因素及其相互关系；运输和物流数字化转型以提高林业生物质生产的经济效应。 （3）通过经济、人文和社会科学推动林业部门的发展：调整激励措施和法规；欧洲林业系统的案例研究及利用。 2、农业生物质 （1）提高对农业生物质的了解：增加对粮食作物和残留物利用的认识；增加对木质纤维素作物的认识；增加生物精炼系统中使用豆类作物的知识；设计和优化集成不同作物的创新系统。 （2）优化原料供应系统和物流链：改善作物光合作用；设计合适的植物特性和环境性能；开发生物能源种植系统模型；优化供应链和物流。 （3）评估生物质农业生产系统和公共政策的影响：生物能源生产整个价值链的生命周期分析（LCA）；分析认证计划和政策框架的影响；生物能源系统部署方案和案例研究分析。 3、藻类生物质 （1）菌株（生物多样性筛选或菌株基因工程）：选择和优化能够提高总体过程效率的菌株；用于工业生产的高产量菌株的选择和优化；用于工业户外生产的抗污染菌株的选择和优化。 （2）微藻照明和收集过程的创新：低成本和低能耗收集；开发用于大规模生产的强化光生物反应器；开发从气体和液体排放物中生产微藻。 （3）海藻种植创新：开发先进培养基材；开发自动化收集系统；开发稳定的存储和物流链。 （4）系统集成：开发从气体和液体排放物中生产微藻；有价值副产品的联合回收；开发流程模型，与整个生产链的经济和LCA模型相结合。 4、生物质废弃物 （1）增加从生物质废弃物获取能源的可能性：改进废弃物原料准备；扩大废弃物原料的使用；项目规划和工程。 （2）反应机理及相关环境影响研究：生物、化学和物理机理及其相互作用研究；计量需求及新型数字工具开发；废弃物转化对气候、水、空气质量、气味、土壤的正面及负面影响研究。 （3）开展废弃物利用的社会和市场推广的相关研究：经济风险和新型商业模式分析；实施废弃物转化技术的社会障碍和激励措施研究。 二、生物质热化学转化制备生物燃料和生物基产品 本领域研究重点是提高效率、降低温室气体排放和成本，重点关注开发一次热化学转化工艺、下游加工工艺以及先进生物燃料和中间体价值链。 1、生物质热化学工艺开发 （1）生物质气化：改善气化炉性能；提高原料灵活性；优化产品气体成分用于下游加工；开发创新气化工艺。 （2）生物质热解：改进工艺性能以提高生物质原油质量；扩展原材料来源，开发更廉价的低质量原材料；开发新模型以促进工艺机理研究。 （3）生物质碳化：提高固体生物能源载体质量；扩展原材料来源，处理低质量原料；采用热/蒸汽处理工艺开发新的高附加值产品。 （4）生物质水热处理：基本机理研究；优化反应器和工艺，扩大规模；开发水热工艺的通用/标准数据分析报告方法。 2、下游产品加工 （1）气体净化：优化单个气体净化工艺；开发集成气体净化系统；改进取样、测量和控制技术。 （2）气体调节和提纯及产品回收：生物质调节/提纯工艺的改进，或开发更耐污染物的替代工艺；改进催化剂/吸附剂再生过程，开发废催化剂/吸附剂利用和再循环工艺；开发产品分离方法。 （3）生物质原油净化、调节和提质：生物质原油净化与调节；开发和测试高效液体提纯催化剂；开发废水处理和利用技术，包括副产品回收。 （4）固体产品调节和提纯 ：生物焦的分离/纯化和表征；生物焦提纯（如活化、致密化等）和利用的评估。 3、先进生物燃料和中间体价值链 （1）基于气化的先进生物燃料生产：优化基于气化的生物燃料生产系统；开发用于商业生物燃料的化学品/材料联合生产技术；利用可再生氢气和生物质碳捕集开发基于气化的集成生物燃料生产技术。 （2）基于热解的生物油和先进生物燃料生产：整体系统优化和验证；燃料和化学品联合生产；集成优化。 （3）基于热/蒸汽处理的固体生物能载体生产：开发集成非能源联产品的智能系统设计；通过集成优化系统设计。 三、生物质生化转化制备生物燃料和生物基产品 本领域研究重点是生产先进生物燃料的生化及化学工艺和技术，以及从木质纤维素生物质中生产沼气、合成气、氢气等生物基产品。 1、细胞工厂和酶 （1）新型酶和酶性能：开发用于生物基化学合成和生物燃料合成的酶；生物木质素解聚；提高用于木质纤维素生物质预处理的半纤维素酶的效率。 （2）提高微生物和藻类细胞工厂现有生化途径的效率：非偶联生长和发酵；提高辅助代谢途径的通量；开发用于将合成气转化为液体生物燃料和其他生物基产品的工程微生物菌株；研究用于人工光合作用的微生物和酶。 （3）通过新的途径开发新型微生物系统，包括联合生物加工微生物和混合培养物的设计：木质纤维素水解发酵制备燃料；作为新型生物燃料平台的乙醇的联合生物加工生产；用非常规酵母提高替代柴油和喷气燃料的长链脂肪酸生产过程的碳转化效率。 2、原料制备、解构和分馏 （1）提高现有生物质分馏技术的效率：提高当前生物燃料工厂的转化率和能源效率，最大限度地减少木质纤维素生物质预处理对环境的影响；藻类分馏。 （2）开发新型分馏技术，包括合成气及其他气体的净化：开发生物质分馏的新破坏性方法；开发用于沼气净化和提纯的固体材料。 3、生物化学和/或化学转化制备先进生物燃料和生物产品 （1）提高乙醇、高级醇、脂肪酸、碳氢化合物和氢气的生物过程效率：提高工业酵母和细菌对木质纤维素水解液中抑制物的耐受性；生物过程集约化。 （2）提高（生物）催化剂将生物产品提纯为先进生物燃料的效率：生物质水解产物的直接催化提纯以生产烃类生物燃料；从发酵液中催化提纯制备生物制品。 （3）提高从合成气、H2和/或CO2发酵到生物燃料和/或生物能载体生产的碳转化效率：用于气体发酵的新型生物反应器；提高原料合成气中氢和CO发酵细菌的发酵速率和耐受性；藻类或细菌生产生物氢或生物甲烷。 （4）侧流回收：通过生物和/或化学转化回收生物燃料植物中的半纤维素；通过生物和/或化学转化回收生物燃料植物中的木质素；其他生物精炼侧流回收。 （5）基于生物化学的生物精炼集成：开发原位产品回收（ISPR）技术；开发生物化学生物炼油厂LCA子模型；将侧流生物强化技术与先进的生物燃料工厂整合或改造现有的能源和/或工业工厂。 四、固定式生物能源利用 本领域研究重点是开发高效、灵活、可负担、环保的热、电、冷联产系统，涵盖从小型住宅到大型电厂所有规模。 1、住宅/家庭供暖和制冷，包括微型热电联产（CHP） （1）住宅可再生能源供暖和制冷：用户/客户行为及需求；开发家用木材加热器；集成生物能的综合能源系统。 （2）生物质微型CHP：定制燃料；零排放建筑的CHP技术；新型集成/混合/联合能源系统，如智能热电网中的多燃料生物CHP。 （3）生物质冷热电联产（CCHP）：采用低成本载体提高经济效益；低成本废热发电和制冷的新技术路线；为住宅建筑提供经济有效的供暖和制冷分配。 （4）排放：开发新的或优化现有CCHP降低排放的主要和次要措施，以减少NOx、SOx和颗粒物；开发经济有效的测量和诊断技术。 2、中大型热电冷联产（CHCP） （1）通过灵活性促进能源系统脱碳：改进CHCP性能提高灵活性；灵活的CHCP用于发电、供热和制冷；生物质燃烧混合系统和生物碳捕集、利用与封存。 （2）数字化和先进运行：中型CHCP（1-20 MW）的智能运行和全自动控制；将供热厂升级为热电联产；先进的排放和空气污染控制。 （3）低质燃料和循环经济：灵活的固体和液体生物燃料处理、储存和供料；循环经济和固体残留物管理。 3、大型化石燃料电厂和生物炼制能源岛的转型 （1）大型化石燃料电厂转型：发电厂全面改造；灵活高效运营。 （2）用于加热和发电的生物精炼厂残渣加工：将生物精炼厂残留物提纯为能源载体以及用于加热和发电；通过一次生物精炼工艺改善残留物质量。 （3）生物炼制能源岛的系统和工厂设计：将现有的发电厂和CHP整合到生物精炼和更大的工业环境中；通过一次生物精炼工艺改善残留物质量。
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  • 《欧盟循环生物经济《战略创新与研究议程（SIRA 2030）》报告草案》
    • 来源专题：生物科技领域知识集成服务
    • 编译者：陈方
    • 发布时间：2020-09-11
    • 2020年3月20日，欧盟生物基产业联盟（BIC）发布《战略创新与研究议程（SIRA 2030）》报告草案，提出“在欧洲建立适应未来的循环型生物社会”，向利益攸关方征求咨询建议。 SIRA被视为欧洲生物基行业的“指南”，第一个 SIRA于2013年通过，提出到2030年将生物基产品或可再生原料的份额增加到化学工业的有机化学品原材料和原料总量的25%。SIRA 2030提出了“2050年循环生物社会” 的愿景，即“一个具有竞争力、创新和可持续发展的欧洲，引领向循环型生物经济的转变，使经济增长与资源枯竭和环境影响脱钩”，并阐述了实现这一愿景的主要挑战和路线图，以及至2030的里程碑和关键绩效指标。 SIRA 2030还反映了最近的政策更新，包括欧盟更新的生物经济战略、单一用途塑料指令等，旨在促进主要的可持续发展目标，特别侧重于应对气候变化和增强生物多样性。 SIRA 2030的目标是在2030年之前实现这些关键影响：创建新的商业模式；加速可持续解决方案的商业化；建立减缓气候变化的碳中和价值链；以及建立购买和消费的新模式等。SIRA 2030阐述了实现上述影响的步骤，包括：拥有合适技能的人力资源；生物质原料（可再生碳源）的可持续供应；创新科技，包括数字化；创新、创造力和创业精神；支持性政策规章；接受可持续的解决方案；以及促进投资和共同融资，以解决市场失灵问题等。 一、主要目标 1. 创建新的商业模式，以整合战略合作伙伴 为实现2050年愿景中“促进粮食安全和满足对可持续产品的需求”的驱动力，必须创造新颖的、颠覆性的商业模式。这些将打破现有模式和战略的商业模式的新颖之处在于将原料供应方和市场需求方整合到生物基产业的循环价值链/价值圈中。 2. 加速循环生物经济中可持续解决方案的商业化 为实现“2050年愿景”中“在循环生物经济中创造就业和增长”的驱动力，必须加快卓越的和可持续的生物基解决方案的商业化。大规模实行这些解决方案将激发生物部门的创业精神，将发明者与投资者联系起来，并通过公共资金杠杆化私人资本投资。大规模的生物基产业将在农村、沿海和城市地区创造新的就业机会。 3. 建立减缓气候变化的碳中和价值链 为实现“2050愿景”中“为可持续发展的地球做出贡献”的驱动力，必须创建碳中和价值圈。生物价值圈使用可持续资源，不会增加超出生物循环能力的温室气体排放。生物基行动将旨在通过高水平的资源和能源效率以及中间流的回收，实现“零废物”进程。生物基产品将在可持续的基础上寻求取代化石基产品，并将在长期应用和结构中发挥“碳汇”的作用。 4. 建立循环型生态社会的购买和消费新模式 为实现“2050愿景”中“形成循环生物经济社会”的驱动力，必须促进不同于20世纪传统的购买和消费模式。可回收或可降解的生物基产品将使我们能够动员公众改变行为，消除线性的消费和使用模式。考虑到循环性，包括食品在内的产品的透明营销将促进公民知情并乐于参与构建循环的生物社会。21世纪新的购买和循环消费模式将保护环境、提高生物多样性和维持健康的生态系统。 二、实现路径 5. 获得具备所需技能和能力的人力资本 为了拥有人力资本、掌握必要的技能和能力，以便在未来经营可持续的生物基产业，必须现在就着手教育和培训。主流教育需要包括基于生物的、循环的、可持续的以及更多的科学、技术、工程和数学（STEM）学科教育，以满足循环生物社会和高度数字化的生物基产业的需要。目前的劳动力需要有机会更新和保持适当的技能和能力。生物基产业需要有吸引人的职业机会来维持高度活力。 6. 为扶持性政策框架争取政策支持 为了使欧洲的生物基产业具有循环性和创新性，并具有颠覆性的商业模式，需要在区域、国家和欧洲各级建立一个支持性和有利的政策框架。通过立法和法规允许使用新技术和应用工艺。为了生物基础产业的发展和繁荣，需要一个生物基和化石基产品和应用的公平竞争环境。持续向前推进，克服和消除现有法规的负面影响。 7. 到2030年需要解决的主要研发和创新挑战 表1  BIC工作组和其他利益攸关方收集的研发创新挑战主题 主要具体挑战——一般 人工智能等数字工具和系统驱动的使能技术； 主要具体挑战——原料 （1）维持可持续生物质系统的表现： 生物多样性； 土壤质量； 污染、过度施肥、水土流失等； （2）原料供应和预处理： 循环性； 分析：不同原料/应用的含量、可用性，潜在的有毒和有害物质，价值等； 合并/互联工艺：例如利用现有的下游工艺设备生产新的原材料； （3）适应可持续和灵活的生产，以满足市场和消费者的需求： 解决主要作物和其他原材料的问题； 主要具体挑战-技术 （1）可持续（新）技术： 工业生物技术，合成生物学； 化学催化，电化学； 整合不同的技术； （2）通过工业共生资源效率与绿色能源互联： 循环利用； 副产物及废物流(包括CO2)的低成本利用； 主要具体挑战-产品 （1）循环性（生态设计）： 循环再用及循环再造系统； 市场和终端用户； （2）性能： 同等水平到最高水平； （3）功能： 受益于额外具备的性能. 8. 到2030年需要解决的主要非技术挑战 表2  BIC工作组和其他利益攸关方收集的非技术挑战主题 主要具体挑战——一般 讲好一个生物基的故事； 主要具体挑战——公众意识和接受 （1）采用清晰的评估方法和数据库，进行明确的可持续性分析； 建立统一的生命周期评估（LCA）数据库/实践/周期极限. （2）开发通用、统一和可靠的LCA方法和数据库(以及快速更新程序)，用于生物基产品和循环性产品的可持续性评估； （3）提高关于不同环境影响话题(例如温室气体、资源枯竭等)的普遍接受和公众意识； （4）提高关于化石和生物基材料之间差异的普遍接受和公众意识； （5）进一步明确生物精炼对生物多样性和粮食生产的影响； （6）进一步明确生物基产品的性能和表现并提高用户接受性； （7）创建工具以迅速连接需求和提供生物基产品； （8）改善与消费者的沟通，针对消费者的需求使其了解从原料供应到应用和可持续性方面的效益； （9）鼓励大型零售商和非政府组织参与到生物经济的沟通中来，使其熟悉产品情况和消费者行为。 主要具体挑战-投资 （1）开发新的创新和创造性方法，以培养、设计和有效地激发生物基创业思路； （2）改善发明者和投资者之间关于生物基概念及其潜在价值的沟通； （3）加强宣传与生物基价值圈有关的成功案例； （4）推广可用的开放式研发设施和测试设施； （5）增加对新技术/颠覆性技术的信任； （6）营造有吸引力的商业和创新环境； （7）促进引进公共和私人采购和/或税收优惠； （8）提高对具有潜在工业应用的生物基解决方案的认识。 三、小结 SIRA2030侧重于面向或实现商业化水平发展，包括展示创新特性的产品和工艺，或表现与最新技术相比的增强性。在这样做时，它并没有忽视或减少欧洲许多相关生物经济部门已在运营的生物精炼厂的价值。其中许多都成功实现了资源和能源节约。但是，要在整个欧洲部署以生物基产业，还需要加速推广有前景的产品和解决方案、技术和工艺，以及从试点到示范、从示范到首创的旗舰规模。 SIRA2030还提出需要解决在整个欧洲“复制”首批成功的旗舰企业的问题。这种复制可以通过对其他生物质原料采用相同或类似的技术来实现；或者在欧洲其他区域推广采用相同或类似的工艺和原料。 自2014年以来，欧洲的生物基产业已经取得了长足的进步。2014年标志着通过生物基产业联盟计划（BBI JU）的开始。BBI JU计划为到2030年加快生物产业活动奠定了基础，并促进实现2050年远景规划中提出的目标。欧洲新兴生物基产业已明显开始表现出通过跨越传统产业和学科边界、创造新的价值链的产业景观的重组。与此同时，它成功地动员了整个工业和学术部门的参与者和利益攸关方。此外，以生物基产业在整个欧洲地区的范围和规模也在不断扩大。下一步方案将以BBI JU的成功为基础，以保持这一发展势头。 编译整理 | 陈方 生物科技战略研究中心 参考文献 | The Strategic Innovationand Research Agenda (SIRA 2030) for a Circular Bio-based Europe
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