Преимущества Бразилии в переходе к низкоуглеродной биоэкономике
Подробнее
Super Abril
super.abril.com.br

Преимущества Бразилии в переходе к низкоуглеродной биоэкономике

Марио Тиаго Мураками, директор Национальной лаборатории биовозобновляемых ресурсов (LNBR) Национального центра исследований энергии и материалов (CNPEM), получил премию на церемонии 2026 года премии FCW, присужденной Фондом Конрадо Весселя. Эта премия, которая отмечает инновационные таланты и лидерство в науке и культуре, в этом году была посвящена энергетическому переходу — теме, освещенной в его эксклюзивной статье для The Conversation Brasil.

Переход к экономике с низким уровнем выбросов углерода будет ограничиваться не только такими источниками, как солнечные панели, турбины и электромобили. Не менее важная трансформация включает замену продуктов, получаемых из нефти, материалами, топливом и сырьем, производимыми на основе микроорганизмов и растений.

Биоэкономика представляет собой это обещание, и Бразилия является одной из немногих стран, обладающих природными, промышленными и научными условиями, необходимыми для ее лидерства. Эта способность не является просто спекуляцией, а подкреплена пятью четко определенными сравнительными преимуществами: биоразнообразием, доступностью биомассы, деградированными землями, пригодными для восстановления, низкоуглеродной электроэнергией и обширным опытом в области биоэнергетики.

Первое преимущество заключается в бразильском биоразнообразии, которое обладает одним из крупнейших биологических резервов на планете. Однако это экологическое богатство также служит огромным хранилищем молекулярных решений, разработанных эволюцией. Микроорганизмы, флора и фауна, наряду с их микробиомами, производят ферменты, метаболические пути и молекулы, которые могут служить источником вдохновения для новых технологий. Задача состоит в том, чтобы преобразовать этот природный фонд в применимые знания, а затем в инновации.

Исследования, проведенные в лаборатории, продемонстрировали этот потенциал, например, работа, опубликованная в журнале Nature, которая подробно описала новый класс ферментов, происходящих из бразильского микробного биоразнообразия. Эти ферменты эффективны в ускорении расщепления целлюлозы — важнейшего шага для превращения растительной биомассы в сахара, биохимикаты и биотопливо. Это открытие не только изменило понимание микробного метаболизма целлюлозы, но и повысило высвобождение глюкозы из агропромышленных отходов на 21% при комбинировании с промышленными коктейлями.

Этот пример иллюстрирует ценную связь между фундаментальной наукой и промышленным применением через национальную биотехнологическую платформу OpEn. Эта платформа оптимизирует эффективность биорефайнерий и снижает технологическую зависимость страны, будучи произведенной из побочных продуктов сахарно-энергетической промышленности и адаптируемой. Она способна сократить выбросы до 50% по сравнению с импортными технологиями, сигнализируя о местной биоиндустрии, способной преобразовывать сельскохозяйственные отходы в ингредиенты для кормов животных, биотоплива и биохимикатов — рынок с миллиардным потенциалом, стимулируемый замещением ископаемого сырья.

Другие открытия пришли из биоразнообразия. Исследование группы о микробиоме капибары выявило новые ферменты, способные расщеплять растительные полисахариды — процесс, фундаментальный для получения сахаров и биотоплива. Идентификация новых ферментативных семейств и связующих модулей, контролирующих и ускоряющих распад биомассы, укрепляет статус бразильской фауны как стратегического резервуара решений для биоэкономики. Из этого же исследования появился метод контроля, который активирует и деактивирует фермент по требованию, что позволяет разрабатывать более точные биотехнологические решения, доказывая, что биоразнообразие порождает передовую науку и новые производственные цепочки.

Второе преимущество — это собранная биомасса, то есть сырье, доступное в промышленности в больших объемах, без дополнительных затрат, без дополнительного воздействия на окружающую среду и готовое к биологической конверсии в новые молекулы. Как агропромышленная держава, Бразилия производит более 562 миллионов тонн побочных продуктов, таких как солома, багасса сахарного тростника и лесные отходы, в рамках уже существующих цепочек и без конкуренции с производством продовольствия. Мало каких стран могут объединить науку, промышленность и столь обильное, предсказуемое и концентрированное предложение остаточного сырья, что составляет стратегическое преимущество для масштабирования национальной биоэкономики.

Третье преимущество превращает проблему в решение: деградированные земли. По оценкам, в Бразилии существует более 100 миллионов гектаров пастбищ с признаками ухудшения состояния, около 60% от общей площади, согласно данным MapBiomas, цитируемым UNFCCC. Эта территория представляет собой огромный производственный и экологический шанс. Восстановление этих территорий с использованием биоэнергетики, посаженных лесов и интегрированных систем позволяет увеличить производство без вырубки местной растительности. Поскольку деградированные почвы бедны органическим веществом, их восстановление способствует накоплению углерода, обеспечивая крупномасштабное производство биопродуктов с положительным климатическим эффектом.

Таким образом, цель состоит в создании биоэкономики, которая не только снижает выбросы, но и активно удаляет CO2 из атмосферы, восстанавливает почву и устраняет давление на вырубку лесов.

Четвертое преимущество — доступ к низкоуглеродному водороду. Чистота водорода зависит от энергии, используемой при его производстве, и Бразилия занимает привилегированное положение в этом отношении. Электрическая энергосистема Бразилии, включающая гидроэлектростанции, солнечную, ветровую энергию и биомассу в единой национальной сети, создает идеальные условия для крупномасштабного производства зеленого водорода с сильным вкладом возобновляемых источников. Данные показывают, что большая часть выработки электроэнергии в стране поступает из низкоуглеродных источников, что отличает ее от экономик, зависящих от угля или природного газа.

Это важно, потому что водород может применяться в секторах, которые трудно электрифицировать напрямую, таких как металлургия, удобрения, тяжелый транспорт и синтетическое топливо, снижая выбросы по всей промышленной цепочке при производстве с помощью чистой электроэнергии. Кроме того, Бразилия может интегрировать низкоуглеродный водород с биогазом, биометаном, этанолом, биомассой и биологически полученным CO2, открывая путь к устойчивому авиационному топливу, зеленому метанолу и низкоуглеродному аммиаку.

Пятое преимущество носит исторический характер. Бразилия уже продемонстрировала способность создавать биоэнергетическую промышленность в промышленных масштабах. Этанол из сахарного тростника не появился внезапно; он является результатом десятилетий государственной политики, сельскохозяйственных исследований, промышленной инженерии, технологической адаптации, потребительского рынка и предпринимательской способности. В настоящее время бразильская сахарно-энергетическая отрасль является опорой возобновляемой матрицы страны. По данным Союза сахарной и биоэнергетической промышленности (UNICA), в сезоне 2024/2025 было произведено 679,68 млн тонн сахарного тростника, 37,3 млрд литров этанола и 21 ТВтч электроэнергии для национальной сети. UNICA подчеркивает, что опыт Бразилии в области биоэнергетики охватывает почти столетие, начиная с обязательного смешивания безводного этанола с бензином в 1931 году, и развиваясь до портфеля, включающего биоэлектричество, биогаз, биометан и новые направления для устойчивого топлива.

Хотя природные преимущества значительны, Бразилии необходимо превратить потенциал в стратегию. Это требует постоянных инвестиций в науку, подготовку кадров, технологическую инфраструктуру, регуляторную безопасность, интеллектуальную собственность, венчурное финансирование и стабильную промышленную политику. Также необходима смена менталитета: страна должна стремиться к добавлению большей ценности, а не просто экспортировать сельскохозяйственные сырьевые товары или дешевую биомассу, разрабатывая процессы, программное обеспечение, биорефайнерии и конечные продукты.

Значимость бразильской биоэкономики будет зависеть от объединения сохранения и развития. Если биоразнообразие будет использоваться только для эксплуатации, источник решений будет потерян. Если биомасса будет только сжигаться, произойдет потеря ценности. Если деградированные земли останутся непродуктивными, будет упущена климатическая возможность. Если наука не достигнет промышленности, страна сохранит зависимость от иностранных технологий. Бразилия обладает уникальным сочетанием природы, масштаба, чистой энергии, биомассы и опыта, что может укрепить ее позиции в качестве лидера перехода к более циркулярной и регенеративной экономике.

Похожие сюжеты

Дефицит рабочей силы трансформирует методы и дизайн в современной архитектуре
Подробнее
archdaily.com.br

Дефицит рабочей силы трансформирует методы и дизайн в современной архитектуре

Строительство города с самого начала — это сложнейшее предприятие, требующее ресурсов, организации и, что самое главное, рабочей силы. Яркий пример произошел в 1958 году, когда Центральный плато Бразилии превратилось в одну из крупнейших строительных площадок XX века для возведения Бразилиа. Тысячи рабочих, в основном мигранты из Северо-Востока и без предварительной технической подготовки, пришли возводить столицу менее чем за три года, следуя девизу Жуселино Кубичека о достижении «пятидесяти лет прогресса за пять». Архитектурная концепция Оскара Нимейера и планирование Лусиу Косты стали возможными только при предположении, что будет достаточно рабочей силы, готовой принять низкую заработную плату и крайне тяжелые условия труда, чтобы превратить бетон и кривые в национальную икону.

Примерно через семь десятилетий Бразилия сталкивается с противоположной реальностью. Несмотря на государственные стимулы и расширение жилищного кредитования, строительный сектор испытывает трудности с заполнением вакансий. Данные Бразильской палаты строительной промышленности (CBIC) показывают, что 94% строительных компаний сталкиваются с нехваткой персонала, а более трех из четырех вынуждены корректировать сроки проектов из-за нехватки квалифицированных рабочих, таких как каменщики, помощники, электрики, арматурщики и сварщики. Карта промышленной занятости SENAI прогнозирует, что к 2027 году сектору потребуется 4,4 миллиона специалистов.

Однако эта проблема нехватки специалистов не уникальна для Бразилии; это глобальное явление. В Соединенных Штатах ассоциация Associated Builders and Contractors (ABC) оценивает, что сектору потребуется нанять около 450 тысяч специалистов к 2027 году. Сама ABC указывает, что большая часть этого немедленного спроса связана с замещением работников, покидающих отрасль, в основном из-за выхода на пенсию. Хотя интерес молодежи к строительным ремеслам удвоился за последнее десятилетие в стране, исследование NAHB, опубликованное в 2026 году, показало, что только 6% молодых американцев в возрасте от 18 до 25 лет, определивших свою профессиональную область, выражают желание работать в этой сфере.

Эта тенденция повторяется почти на всех крупных рынках строительства, с региональными различиями. Глобальное исследование, проведенное Turner & Townsend, показывает, что около 71% из 112 проанализированных рынков в 44 странах страдают от нехватки рабочей силы — показатель, который превышает 93% в Европейском союзе и достигает 100% на рынках Австралии и Новой Зеландии. Основными факторами этих цифр являются старение рабочей силы, трудности с привлечением новых поколений к строительным ремеслам и ограничения в предложении рабочей силы мигрантов в некоторых местах.

Парадигма изобилия

Возвращаясь к бразильскому контексту, строительство XX века основывалось на предпосылке, что страна располагает практически неограниченным источником сельской рабочей силы, готовой мигрировать в городские центры. Сельская миграция, активизировавшаяся с 1950-х годов, способствовала как созданию Бразилиа, так и вертикальному росту недвижимости в бразильских городах, что привело к объектам, которые сегодня считаются частью модернистского архитектурного наследия страны.

Архитектор и критик Сержиу Ферро утверждает, что большая часть формальной свободы современной архитектуры — такие как консольные плиты, свободные кривые и скульптурные формы из открытого бетона — напрямую зависела от существования интенсивной, низкоквалифицированной и плохо оплачиваемой ручной рабочей силы, способной физически выполнить то, что требовали проекты. Он подчеркивает, что это не было традиционным ремеслом, а скорее сверхизбытком рук, который избавлял от необходимости переосмысливать строительный процесс, поскольку всегда были люди, готовые работать с опалубками, армированием и бетонированием.

В настоящее время Бразилия, как и большая часть планеты, преимущественно урбанизирована. Рабочая сила в строительстве стареет быстрее, чем успевает замещаться, что приводит многих к тому, чтобы характеризовать ситуацию как кризис рабочей силы. Эта ситуация усугубляется тем фактом, что молодежь склонна ассоциировать строительную площадку с физически изнурительной и малопривлекательной работой, предпочитая карьеры, воспринимаемые как более технологичные или комфортные, например, самозанятость через приложения.

Архитектурное следствие

В этом смысле нехватка выходит за рамки инженерии и строительства, становясь проблемой проектирования. Исторически строительство было сектором, устойчивым к процессуальным изменениям. В то время как другие отрасли постепенно изменялись благодаря автоматизации, механизации и цифровизации, многие строительные площадки десятилетиями сохраняли схожую логику: материалы доставлялись частями, большие команды выполняли задачи вручную, а здания медленно собирались на месте. Изображение автомобильного завода пятидесятилетней давности показало бы производственную систему, отличную от нынешней, но фотография строительной площадки того времени могла бы показаться менее необычной.

Это сохранение связано не только с консерватизмом или технологическим отставанием. Долгое время не было экономических причин кардинально менять систему, основанную на огромном запасе рабочей силы. В Бразилии, в частности, быстрая урбанизация, внутренняя миграция и обильное снабжение низкоквалифицированными рабочими облегчили эту модель.

Это условие исчезает, вынуждая строительные компании ускорять индустриализацию процессов: использование сборных систем, компонентов, изготовленных вне места строительства (off-site), модульных решений, механизации и управления проектами с помощью искусственного интеллекта. Индустриализация в данном контексте означает не просто более быстрое или точное строительство; это также подразумевает проектирование зданий, требующих меньше персонала для возведения.

В этом ландшафте есть заметный парадокс. В то время как некоторые секторы современной архитектурной культуры прославляют возвращение открытого кирпича, земляной кладки, облицованного камня или плетенного бамбука как символов материальной подлинности, местных знаний и экологической ответственности, производственная система большинства зданий движется в противоположном направлении: меньше ручных работ на стройплощадке, больше промышленных компонентов, больше сборки и больше автоматизации. Это происходит не из-за эстетического или идеологического выбора, а потому, что социальные условия, которые ранее поддерживали определенные формы строительства, претерпевают изменения.

Это не означает конец ручного труда. Напротив, это может указывать на изменение его экономической значимости. Ручной труд выживает в первую очередь там, где его культурная, материальная или архитектурная ценность оправдывает время и стоимость его выполнения, и где бюджеты, графики и клиенты могут поглотить эти затраты. Это ситуация, аналогичная той, что наблюдается в Индии: сохранение древних техник сегодня требует не только защиты знаний, но и создания новых экономических моделей, способных их поддерживать.

Тем не менее, Бразилиа уже сигнализировала о другом пути. Жоау Фильгейрас Лима, известный как Леле, прибыл в столицу во время ее строительства и, проводя эксперименты в Университете Бразилиа в 1960-х годах, начал исследовать предварительное изготовление и рационализацию строительных процессов. Эти принципы руководили его карьерой и достигли своего наиболее утонченного выражения десятилетия спустя, в больницах сети Sarah.

Деятельность Леле делает этот рассказ менее линейным: индустриализация бразильского строительства началась не с текущего дефицита рабочей силы. Она уже существовала как проект, ориентированный на рационализацию, скорость и архитектурное качество. Изменилась срочность. То, что для Леле было сознательным решением о том, как строить, сегодня во многих случаях представляет собой экономическую необходимость. Таким образом, предварительно формованный бетон, управление проектами с помощью алгоритмов и здания, спроектированные для снижения потребности в рабочей силе, можно рассматривать не только как победу технологии над ручным трудом, но и как часть более широкого ответа на изменения на рынке труда, предполагающего то, что можно назвать архитектурой дефицита.

Однако происходит интересный обратный процесс. Поскольку искусственный интеллект продвигается в когнитивных и административных задачах — именно в том типе работы, который, казалось, обеспечивал наибольшую стабильность десятилетиями, — многие специализированные ручные функции остаются трудноавтоматизируемыми. Строительная площадка требует способности интерпретировать нерегулярные ситуации, адаптироваться к непредвиденным обстоятельствам, координировать сложные физические движения и принимать решения в реальном времени. Дефицит этих специалистов уже повышает их экономическую ценность и, в определенных контекстах, их культурную значимость.

Это не предполагает идеализированного возвращения к ремеслу. Более высокие зарплаты, вызванные дефицитом, не означают повышение ценности ручного труда как традиции, медлительности или передаваемых знаний. Наиболее вероятный сценарий — это разделение: автоматизация и робототехника берут на себя повторяющиеся и физически изнурительные задачи, в то время как человеческий труд концентрируется на том, что остается сложным для стандартизации, таком как отделка, доводка и индивидуальные решения. Таким образом, ремесленное мастерство может выжить не как норма на строительной площадке, а как все более редкий, специализированный и дорогостоящий навык.

Популярное