Ngành công nghiệp dược phẩm cần phải nhắm mục tiêu vào toàn bộ chuỗi giá trị của mình nếu nó muốn tạo ra bước ngoặt thực sự trong việc giảm lượng khí thải carbon.
chuỗi cung ứng dược phẩm
Dược phẩm, giống như mọi ngành khác, có tác động đến môi trường - và khi đối mặt với khủng hoảng khí hậu, ngành dược có trách nhiệm tìm cách giảm thiểu tác hại này. Trong một cuộc khảo sát được thực hiện vào năm ngoái bởi GlobalData, công ty mẹ của Energy Monitor , 43% người được hỏi coi môi trường là vấn đề ESG (môi trường, xã hội và quản trị) cấp bách nhất đối với ngành dược phẩm.
Là thành viên của một ngành thải ra nhiều khí nhà kính hơn ngành ô tô , các công ty dược phẩm phải nỗ lực phối hợp để giảm lượng khí thải carbon liên quan đến việc cung cấp thuốc cho bệnh nhân - nhưng làm thế nào?
Khởi động bền vững
Mọi giai đoạn của chuỗi cung ứng dược phẩm đều có dấu vết carbon - ngay từ đầu, nơi cung cấp nguyên liệu thô cho các thành phần dược phẩm hoạt động (API).
Jing-Ke Weng là đồng sáng lập của Double Rainbow Biosciences, một công nghệ sinh học bền vững chuyên phát triển các phương pháp trị liệu mới với tác động tối thiểu đến môi trường. Ông cho biết việc sản xuất API cho các loại thuốc phân tử nhỏ chủ yếu dựa vào các hóa chất có nguồn gốc từ dầu mỏ, một loại nhiên liệu hóa thạch.
Weng giải thích rằng có nhiều bước tiêu tốn nhiều năng lượng trong quá trình tổng hợp hóa học nguyên liệu thô và dung môi. Và lượng carbon cần thiết để tạo ra các phân tử này thường không được tính toán, ông nói.
Tầm nhìn dài hạn của Double Rainbow là thay thế sản xuất phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch bằng các phương pháp dựa trên sinh học tổng hợp và lấy cảm hứng từ các quá trình hóa học trong tự nhiên.
Nhóm của Weng đang cố gắng tập hợp các enzym vi sinh vật từ các nguồn khác nhau theo một cách cụ thể để tạo ra một phân tử có thể được kết hợp vào một loại thuốc mới hoặc hiện có. “Thông thường, các hợp chất này phải đến từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên, nhưng giờ đây chúng tôi có công nghệ mới để thay thế hoàn toàn công nghệ đó bằng một phương pháp dựa trên quá trình lên men, đây là một bước tiến quan trọng.”
Giảm thiểu tác động của sản xuất
Sản xuất thành phẩm dược phẩm là một công đoạn sử dụng nhiều carbon khác trong chuỗi cung ứng của một công ty dược phẩm. Một trong những cách hiệu quả nhất để giảm lượng khí thải carbon liên quan đến sản xuất thuốc là áp dụng sản xuất liên tục, một giải pháp thay thế hiệu quả cho sản xuất hàng loạt, kết hợp nhiều công đoạn sản xuất riêng biệt thành một dây chuyền sản xuất liên tục.
Năm 2014, công ty công nghệ sinh học Amgen của Hoa Kỳ đã mở một nhà máy sản xuất phong thủy sinh học trị giá 200 triệu đô la kết hợp các phương pháp thanh lọc liên tục tại Singapore. So với một cơ sở sản xuất truyền thống, nhà máy của Amgen tạo ra ít khí thải carbon hơn 69% - một con số đầy hứa hẹn cho một công ty có kế hoạch trung hòa carbon trong hoạt động của mình vào năm 2027 .
Công ty chăm sóc sức khỏe Sanofi của Pháp đã làm theo vào năm 2019, mở một nhà máy sản xuất liên tục ở Massachusetts, Hoa Kỳ, mà họ cho biết sẽ tạo ra ít khí thải carbon hơn 80% so với cơ sở thế hệ đầu tiên của công ty.
Scott Lawson, một đối tác của mạng lưới dịch vụ chuyên nghiệp PwC, cho biết: “Sản xuất theo quy trình liên tục đã phát triển nhanh chóng trong vòng 6 đến 10 năm qua. “Trọng tâm là các nguyên tắc sản xuất phân tử nhỏ và các hãng dược phẩm lớn đã đầu tư vào lĩnh vực này”. Tuy nhiên, bây giờ điều đó đang được chuyển thành những gì Lawson gọi là các công ty dược phẩm trung cấp.
“Chúng tôi đã thấy số lượng các sản phẩm được ủy quyền [được sản xuất liên tục] tăng trong hai đến ba năm qua - và khi danh mục đầu tư đó tăng lên, việc sử dụng sản xuất liên tục trở nên hấp dẫn hơn.”
Weng cho biết Double Rainbow đã triển khai thành công công nghệ sản xuất dựa trên quá trình lên men, bền vững của họ ở cả quy mô nhỏ và quy mô tấn.
Tuy nhiên, ông nói rằng sẽ cần rất nhiều nỗ lực để mở rộng sang các hợp chất phức tạp hơn hoặc các phân tử thuốc khác hiện có trên thị trường. “Có những cơ sở hạ tầng hiện có [để áp dụng quá trình lên men bền vững một cách rộng rãi], nhưng toàn bộ ngành sẽ cần phải suy nghĩ lại và phân bổ lại các nguồn lực của mình, vì vậy chúng tôi chuẩn bị tốt hơn cho quá trình chuyển đổi đó.”
Làn gió thay đổi: năng lượng tái tạo trong sản xuất dược phẩm
Nếu các công ty dược phẩm và công nghệ sinh học muốn hạn chế đáng kể lượng khí thải carbon của họ trong vài năm tới, thì việc di chuyển khỏi nhiên liệu hóa thạch và chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo, xanh hơn là một bước cần thiết.
Năm 2021, tập đoàn năng lượng và tự động hóa khổng lồ Schneider Electric - được xếp hạng là tập đoàn bền vững nhất thế giới cùng năm đó - đã khởi động chương trình Energize để tăng cường khả năng tiếp cận năng lượng tái tạo của ngành dược phẩm. Thông qua Energize, các nhà sản xuất thuốc sẽ có cơ hội tiếp cận và ký hợp đồng cung cấp năng lượng tái tạo trong suốt chuỗi giá trị của họ. Mười công ty dược phẩm toàn cầ
u đã đăng ký để thúc đẩy sáng kiến và khuyến khích các nhà cung cấp của họ khử carbon bằng năng lượng tái tạo: AstraZeneca, Biogen, GSK, Johnson & Johnson (J&J), MSD, Novartis, Pfizer, Novo Nordisk, Sanofi và Takeda.
Khi nói đến năng lượng xanh hơn, ít nhất, ngành dược phẩm nói chung đã cam kết thực hiện những thay đổi. Ngoài việc hợp tác trong chương trình Energize, nhiều công ty dược phẩm lớn đã đặt ra các mục tiêu giảm carbon đầy tham vọng cho mình.
J&J đặt mục tiêu chỉ sản xuất điện từ các nguồn tái tạo vào năm 2025, với mục tiêu đạt được tính trung hòa carbon trong các hoạt động của chính mình vào năm 2030 và không phát thải ròng trong chuỗi giá trị của mình vào năm 2045. Đến năm 2025, MSD có kế hoạch trung hòa carbon trong các hoạt động của mình và đặt mục tiêu giảm phát thải chuỗi giá trị 30% trước năm 2030.
Pfizer đã cam kết trung hòa carbon vào năm 2030 và cùng với các chiến lược khác, sẽ giảm 46% lượng khí thải trực tiếp và mua 100% điện năng từ các nguồn tái tạo . Sau thỏa thuận mua điện ảo với Vesper Energy, Pfizer dự kiến các hoạt động ở Bắc Mỹ của mình sẽ được sử dụng 100% năng lượng mặt trời vào cuối năm 2023.
Tại châu Âu, Novartis đang nỗ lực để đạt được mức độ trung tính carbon trong các hoạt động của mình vào năm 2025 và trong toàn bộ chuỗi cung ứng của mình vào năm 2030. Giám đốc phát triển bền vững của công ty Thụy Sĩ, Montse Montaner, nói với Pharmaceutical Technology : “Novartis đang trên đường đạt được mục tiêu về mức độ trung tính carbon năm 2025 cho các hoạt động của chúng tôi, với mức giảm 34% lượng khí thải Co2 đạt được cho đến nay, so với mức cơ sở năm 2016 của chúng tôi ”.
Bà cho biết thêm: “Chúng tôi đã phát triển một khuôn khổ chi tiết và kế hoạch mạnh mẽ để củng cố sự hợp tác hiệu quả với các nhà cung cấp nhằm đạt được các mục tiêu về mức độ trung tính carbon của chúng tôi.
Multinational Catalent, tuy nhiên, đã đánh bại nhiều người chơi dược phẩm đồng nghiệp của mình; vào năm 2021, công ty công bố rằng 97% lượng điện sử dụng ấn tượng của họ là từ các nguồn tái tạo như gió, năng lượng mặt trời, thủy điện và sinh khối.
Vận chuyển dây chuyền lạnh: thủ phạm carbon
Trong khi sản xuất thuốc mang lại một lượng lớn khí thải carbon, các bước thực hiện để phân phối thuốc ra khỏi nhà máy và đến tay bệnh nhân cũng có tác động đáng kể đến môi trường.
Một cách mà phân phối dược phẩm góp phần vào biến đổi khí hậu là sử dụng vận chuyển dây chuyền lạnh, cho phép các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, như insulin hoặc một số vắc xin, được vận chuyển ở nhiệt độ được kiểm soát mà không ảnh hưởng đến hiệu quả hoặc độ an toàn của chúng. Thông thường, các nhiệt độ này phải được duy trì trong suốt quá trình từ nơi sản xuất đến bệnh nhân.
Các phương tiện làm lạnh yêu cầu năng lượng bổ sung để cung cấp năng lượng cho hệ thống làm mát, được gọi là bộ làm lạnh vận chuyển (TRU), giữ cho sản phẩm ở nhiệt độ được kiểm soát. Theo tổ chức công nghệ nghiên cứu năng lượng và vận tải phát thải thấp Cenex , xe đầu kéo diesel trung bình TRU tạo ra khoảng 8 tấn CO2 ống xả mỗi năm - tương đương với sản lượng của 4 chiếc ô tô trung bình của Vương quốc Anh trong một năm.
Một cách rõ ràng để giảm lượng khí thải carbon do vận chuyển dây chuyền lạnh gây ra là đầu tư vào các nguồn năng lượng và nhiên liệu xanh hơn cho các phương tiện vận tải. Dầu thực vật được xử lý bằng hydro, một loại nhiên liệu tái tạo, dựa trên sinh học có thể được sử dụng trong động cơ diesel, có thể giảm phát thải khí nhà kính lên đến 90% so với dầu diesel thông thường. Các loại nhiên liệu thay thế khác bao gồm khí thiên nhiên nén, khí tự nhiên hóa lỏng, khí hóa lỏng (LPG) và các loại nhiên liệu tái tạo của chúng - biomethane và bio-LPG. Nghiên cứu được công bố vào năm 2019 cho thấy rằng các loại xe chạy bằng nhiên liệu khí đã tiết kiệm hơn 1.400 tấn khí thải Co2 so với động cơ diesel trong khoảng thời gian hai năm.
Lawson nói thêm rằng các công ty nên xem xét đầu tư vào sản xuất nội địa hóa - sản xuất thuốc gần nơi chúng sẽ được sử dụng - như một phương tiện giảm lượng khí thải carbon liên quan đến phân phối dược phẩm.
“Chúng ta có thể sắp xếp lại một số công đoạn nhất định của quy trình sản xuất, để tối ưu hóa lượng thời gian sản phẩm phải được duy trì trong môi trường lưu trữ hoặc vận chuyển giữa các giải pháp vận chuyển khác nhau không?” anh ta hỏi. “Bất cứ điều gì làm giảm độ phức tạp của chuỗi cung ứng và số lượng các chuyển động cần diễn ra đều được coi là điều tốt”.
Bao bì và ô nhiễm
Không chỉ tiêu thụ nhiên liệu mà làm cho việc vận chuyển dây chuyền lạnh không có lợi cho môi trường. Peter Gisel-Ekdahl là Giám đốc điều hành của Envirotainer, nhà cung cấp các giải pháp dây chuyền lạnh an toàn cho việc vận chuyển dược phẩm bằng đường hàng không. Ông nói rằng tác động môi trường của vận chuyển lạnh có thể được giảm thiểu bằng cách áp dụng các giải pháp thay thế cho 'bao bì thụ động' bao gồm nhựa sử dụng một lần ít thân thiện với môi trường, đá khô và bìa cứng, để giữ thuốc ở nhiệt độ ổn định.
“Một giải pháp 'hoạt động' thì khác; Gisel-Ekdahl nói rằng nó giống như một thiết bị chạy bằng pin, có thể tái sử dụng. “Những thứ này được sử dụng trong một nền kinh tế tuần hoàn, nơi chia sẻ, cho thuê, tái sử dụng, sửa chữa, tân trang và tái chế là trọng tâm trong thiết kế của chúng.”
Ông giải thích: “Trong suốt thời gian sử dụng, những thùng chứa được kiểm soát nhiệt này rất tốt về mặt môi trường. “Trên thực tế, lượng phát thải khí nhà kính liên quan đến các giải pháp chủ động thấp hơn 90% so với thụ động, ngay cả khi xem xét thêm một chặng vận chuyển khứ hồi”.
Cho dù sử dụng hệ thống thụ động hay chủ động, việc giảm lượng vật liệu đóng gói được sử dụng có thể tạo ra sự khác biệt lớn. Bằng cách tìm ra những cách hiệu quả hơn để bảo quản sản phẩm trên các phương tiện vận chuyển, hãng dược phẩm khổng lồ J&J đã cắt giảm 60% số lượng bao bì được sử dụng để vận chuyển thuốc của mình . Chiếm ít không gian vận chuyển hơn đồng nghĩa với việc cần ít phương tiện hơn để vận chuyển sản phẩm - điều này dẫn đến lượng khí thải carbon ít hơn ở giai đoạn phân phối của chuỗi cung ứng.
Một tương lai xanh hơn cho dược phẩm?
Các giải pháp cho một chuỗi cung ứng thân thiện hơn với môi trường đang được quan tâm trong ngành dược phẩm - nhưng có mong muốn thay đổi không?
Weng hy vọng ngành công nghiệp sẽ đi theo hướng đó trong thập kỷ tới. “Nhưng động lực mạnh nhất sẽ đến từ chính thị trường - chỉ cần không có khả năng kinh doanh như bình thường sẽ là động lực chính để các công ty nghĩ, ở cấp độ cơ bản, làm thế nào họ có thể thay thế các bước không bền vững bằng các bước dựa trên sinh học bền vững hơn cách tiếp cận. ”
Hành động của chính phủ, chẳng hạn như thực thi các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt hơn hoặc khuyến khích các hoạt động xanh hơn, cũng sẽ thúc đẩy các công ty dược phẩm đi đúng hướng, Weng nói thêm.
Lawson tin rằng các giám đốc điều hành trong lĩnh vực dược phẩm luôn có “sự thèm muốn” để đạt được các mục tiêu thuần túy, nhưng công nghệ thân thiện với môi trường và các phương pháp xanh hơn phải được áp dụng trong toàn bộ chuỗi giá trị của công ty dược phẩm để giảm thiểu tác động của ngành một cách có ý nghĩa.
Ông giải thích: “Nếu ngành công nghiệp phục vụ đúng nhiệm vụ của mình, thì nó cần phải suy nghĩ một cách tổng thể, đúng đắn trên toàn bộ chuỗi giá trị. “Nếu chúng ta muốn bằng không, tất cả các khía cạnh của chuỗi giá trị cần phải đạt được mục đích bằng không, chứ không chỉ thuê ngoài những phần quá khó hoặc phức tạp.”
Tuy nhiên, Lawson vẫn lạc quan rằng ngành công nghiệp dược phẩm cuối cùng sẽ chuyển sang các hoạt động xanh hơn và đạt được lượng khí thải carbon nhỏ hơn. Anh ấy nói rằng đã có sự gia tăng trong mong muốn làm như vậy.
“Với tính chất khoa học được định hướng cao trong lĩnh vực của chúng tôi, tôi tin rằng nó sẽ có những bước tiến quan trọng đối với điều đó.”
