Руководствуясь двумя целями — сокращением углеродных выбросов и реализацией политики «ограничения пластика» — биополиэстер как экологически чистая альтернатива традиционному полиэстеру на основе нефтехимии (такому как ПЭТ) становится центром исследований, разработок и индустриализации в химической промышленности. Традиционный ПЭТ производится из сырой нефти, что ставит его не только перед долгосрочной угрозой истощения ресурсов, но и перед сложностью биоразложения выброшенных изделий, ежегодно приводящей к образованию более 50 миллионов тонн «белого загрязнения». В то же время биополиэстер изготавливается из возобновляемой биомассы (кукуруза, сахарный тростник, солома и др.), и по уровню углеродных выбросов за весь жизненный цикл он на 30–50 % ниже, чем ПЭТ. Кроме того, некоторые его продукты способны биоразлагаться в природной среде, что полностью соответствует современным требованиям развития отрасли: «возврат ресурсов в оборот + экологичность».

Текущий основной технологический путь производства биополиэстера фокусируется на прорывах в трёх ключевых областях: преобразовании исходного сырья, процессе полимеризации и оптимизации эксплуатационных характеристик. На стороне исходного сырья нам удалось преодолеть ограничения традиционной ферментации крахмала для получения сахара и разработать технологию ферментативного сахарификации соломенной целлюлозы. Благодаря генетической модификации Trichoderma reesei мы удвоили активность целлюлазы, достигнув эффективности конверсии соломы в глюкозу более 90%, что значительно снизило затраты на сырьё (на 25% по сравнению с кукурузой). В процессе полимеризации мы инновационно применили «полимеризацию, катализируемую ферментами», заменив традиционные химические катализаторы; в качестве катализатора используется иммобилизованная липаза для синтеза полилактидной кислоты (ПЛА). Это позволило снизить температуру реакции с 180°C до 120°C, уменьшить энергопотребление на 40% и полностью исключить остатки тяжёлых металлов, повысив чистоту продукта до 99,5%. Кроме того, устранив недостатки биополиэстера, такие как недостаточная ударная вязкость и плохая термостойкость, мы увеличили ударную прочность ПЛА в 1,8 раза, а температуру теплового деформирования — с 55°C до 80°C за счёт композитной модификации наноцеллюлозой, расширив возможности его применения в упаковке пищевых продуктов, текстильных волокнах и других отраслях. Отечественная индустриализация набирает обороты. Одна из биохимических компаний уже построила первую в мире производственную линию по выпуску ПЛА на основе соломы мощностью 100 тысяч тонн в год. Её продукция широко используется для изготовления биоразлагаемых экспресс-пакетов и одноразовой посуды, ежегодно заменяя около 80 тысяч тонн традиционного пластика. Другая компания разработала биополиэтилентерефталат (PEF), который благодаря своим превосходным барьерным свойствам (в пять раз превышающим показатель кислородной проницаемости обычного ПЭТ) уже проходит пилотный этап внедрения в упаковку для напитков. Известный бренд напитков добился снижения углеродных выбросов на одну бутылку на 42% после перехода на бутылки из PEF.

В будущем, благодаря глубокой интеграции технологии биорефайнинга и оптимизации процессов с использованием искусственного интеллекта — например, применению AI-моделей для управления такими параметрами, как температура ферментации и концентрация ферментов в режиме реального времени, чтобы дополнительно улучшить показатели переработки сырья, — а также расширению использования новых источников сырья, таких как водоросли и микробные масла, ожидается, что к 2030 году биополиэстер займет более 20% мирового рынка полиэстера, став ключевой силой, способствующей переходу химической промышленности от нефтехимической зависимости к биоотходной модели.