ผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (หรือผลิตภัณฑ์จากชีวภาพ ) คือวัสดุสารเคมีและพลังงานที่ได้จากวัสดุชีวภาพ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

ทรัพยากรชีวภาพ ได้แก่ การเกษตรป่าไม้และของเสีย ที่เกิดจากกระบวนการทางชีวภาพ และยังมีตัวอย่างทรัพยากรชีวภาพ หมุนเวียน อื่นๆ อีกมากมาย

ตัวอย่างหนึ่งของทรัพยากรชีวภาพหมุนเวียนคือลิกโนเซลลูโลสเนื้อเยื่อลิกโนเซลลูโลสเป็นทรัพยากรธรรมชาติ ที่ได้จากชีวภาพ ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลักบางส่วนของโลกธรรมชาติ^{[ 4 ]}

1. โฮโลเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบคาร์โบไฮเดรตของลิกโนเซลลูโลส ซึ่งรวมถึงเซลลูโลสซึ่งเป็นหน่วยโครงสร้างทั่วไปที่ทำจากน้ำตาล ( กลูโคส ) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่พบมากที่สุด รวมถึงเฮมิเซลลูโลสความก้าวหน้าล่าสุดในการแปลงสารเคมีพื้นฐานจากส่วนประกอบชีวมวลนี้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดึงดูดความสนใจจากทั้งภาคอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษา^{[ 5 ]}
2. ลิกนิน เป็นไบโอพอลิเมอ ร์ที่มีปริมาณมากเป็นอันดับสอง เซลลูโลสและลิกนินเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติหลักสองชนิดที่พืชใช้ในการเก็บพลังงานและให้ความแข็งแรง ดังเช่นในเนื้อเยื่อไม้ของพืช สารเคมีอื่นๆ ที่ใช้ในการเก็บพลังงานในพืช ได้แก่น้ำมันขี้ผึ้งไขมันฯลฯและเนื่องจากสารประกอบพืชอื่นๆ เหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน จึงมีศักยภาพที่จะนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่หลากหลาย^{[ 6 ] [ 7 ]}

ผลิตภัณฑ์ชีวภาพแบบดั้งเดิมและผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่เกิดขึ้นใหม่เป็นสองหมวดหมู่กว้างๆ ที่ใช้ในการจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์ชีวภาพ ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ชีวภาพแบบดั้งเดิม ได้แก่ วัสดุก่อสร้างเยื่อกระดาษและกระดาษและผลิตภัณฑ์จากป่าตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่เกิดขึ้นใหม่หรือผลิตภัณฑ์ชีวภาพ ได้แก่เชื้อเพลิงชีวภาพพลังงาน ชีวภาพ เอทานอลจากแป้งและเซลลูโลส กาวชีวภาพ สารเคมีชีวภาพพลาสติกชีวภาพเป็นต้น^{[ 8 ] [ 9 ]}ผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่เกิดขึ้นใหม่เป็นหัวข้อที่กำลังมีการวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจัง และความพยายามเหล่านี้ได้พัฒนาไปอย่างมากตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20/21 ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากราคาของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมแบบดั้งเดิมผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการใช้ปิโตรเลียมและความสนใจในหลายประเทศที่จะเป็นอิสระจากแหล่งน้ำมันจากต่างประเทศ ผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ได้จากทรัพยากรชีวภาพสามารถทดแทนเชื้อเพลิง สารเคมี พลาสติก ฯลฯ ที่ปัจจุบันได้มาจากปิโตรเลียมได้เป็นจำนวนมาก^{[ 10 ]}

วิศวกรรมผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (หรือที่เรียกว่าวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพ ) หมายถึง การออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพจากทรัพยากรชีวภาพหมุนเวียน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบ พัฒนา และนำกระบวนการและเทคโนโลยีไปใช้เพื่อการผลิตวัสดุ สารเคมี และพลังงานอย่างยั่งยืนจากทรัพยากรชีวภาพหมุนเวียน

• วิศวกรรมกระบวนการทางชีวภาพเป็นสาขาเฉพาะทางของเทคโนโลยีชีวภาพ วิศวกรรมเคมี วิศวกรรมชีวภาพ หรือวิศวกรรมเกษตร โดยเกี่ยวข้องกับการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์และกระบวนการสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น อาหาร อาหารสัตว์ ยา ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร สาร เคมี โพลิเมอร์และกระดาษจากวัสดุชีวภาพ วิศวกรรมกระบวนการทางชีวภาพเป็นการผสมผสานระหว่างคณิตศาสตร์ ชีววิทยา และการออกแบบอุตสาหกรรม และประกอบด้วยขอบเขตต่างๆ เช่น การออกแบบเครื่องหมัก การศึกษาเครื่องหมัก (โหมดการทำงาน ฯลฯ) นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพต่างๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพในปริมาณมากเพื่อเพิ่มผลผลิตในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย วิศวกรรมกระบวนการทางชีวภาพอาจรวมถึงงานของวิศวกรเครื่องกล วิศวกรไฟฟ้า และวิศวกรอุตสาหกรรมในการประยุกต์ใช้หลักการของสาขาวิชาของตนกับกระบวนการต่างๆ โดยใช้เซลล์ที่มีชีวิตหรือส่วนประกอบย่อยของเซลล์ดังกล่าว^{[ 11 ]}
• วิศวกรรมทรัพยากรชีวภาพเกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้ในวิศวกรรมชีวภาพ วิศวกรรมเคมี และวิศวกรรมเกษตร โดยมักอาศัยวัตถุดิบทางชีวภาพและ/หรือทางการเกษตร วิศวกรรมทรัพยากรชีวภาพมีความหมายกว้างกว่าและครอบคลุมเทคโนโลยีและองค์ประกอบต่างๆ มากมาย เช่น ชีวมวล การบำบัดของเสียทางชีวภาพ พลังงานชีวภาพ การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ และการวิเคราะห์ระบบทรัพยากรชีวภาพ ตลอดจนเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการแปลงทางความร้อนเคมี: การเผาไหม้ การไพโรไลซิส การทำให้เป็นแก๊ส การเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ เทคโนโลยีการแปลงทางชีวเคมี: วิธีการแบบใช้ออกซิเจน การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน กระบวนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ วิธีการทางเอนไซม์ การทำปุ๋ยหมัก ผลิตภัณฑ์: เส้นใย เชื้อเพลิง วัตถุดิบ ปุ๋ย วัสดุก่อสร้าง โพลิเมอร์ และผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมอื่นๆ การจัดการ: การสร้างแบบจำลอง การวิเคราะห์ระบบ การตัดสินใจ ระบบสนับสนุน ผลกระทบจากการขยายตัวของเมืองและความต้องการที่ดิน อาหาร และน้ำที่เพิ่มขึ้น ทำให้วิศวกรต้องเผชิญกับความท้าทายอย่างมากในโลกปัจจุบัน ที่ผ่านมามีการให้ความสนใจน้อยมากกับส่วนเชื่อมต่อระหว่างโลกชีวภาพและวิศวกรรมแบบดั้งเดิม หน้าที่ของวิศวกรทรัพยากรชีวภาพคือการเติมเต็มช่องว่างนั้น วิศวกรการเกษตรและวิศวกรทรัพยากรชีวภาพพัฒนาวิธีการผลิตอาหาร เส้นใย ไม้ ผลิตภัณฑ์ชีวภาพ และแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อรองรับประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

• ดันฟอร์ด, นูร์ฮาน (2012). ผลิตภัณฑ์ชีวภาพอาหารและอุตสาหกรรม และกระบวนการทางชีวภาพ . ชิเชสเตอร์, เวสต์ซัสเซ็กซ์, สหราชอาณาจักร โฮโบเคน: ไวลีย์-แบล็กเวลล์. ISBN 978-0-8138-2105-4. OCLC  784124288 .
• กอนซาเลซ, โมนิกา (2020). ความก้าวหน้าในผลิตภัณฑ์ชีวภาพอาหารและเทคโนโลยีการแปรรูปทางชีวภาพ . โบคา ราตัน, ฟลอริดา: สำนักพิมพ์ CRC, Taylor & Francis Group. ISBN 978-1-000-68293-9. OCLC  1104922947 .

• โครงการ BioPreferred ของ USDA
• ส่งเสริมการปฏิวัติทางชีวเศรษฐกิจในผลิตภัณฑ์ชีวภาพและพลังงานชีวภาพห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ
• โครงการชีวมวลของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ