Cultiver la biomasse à l’échelle industrielle

Festo présente la prochaine étape vers l’industrialisation de la transformation biologique : la BionicCellFactory. À l’aide de la technologie d’automatisation de Festo, la biomasse peut être cultivée à grande échelle de manière efficiente en économisant des matières premières. Tout ce que nous produisons actuellement à partir de pétrole brut et qui entraîne d’énormes émissions de CO2 peut être obtenu durablement à partir d’algues. Avec sa BionicCellFactory, Festo fait la démonstration d’un bioprocessus holistique – de la culture optimisée d’algues selon une surveillance et une analyse continues jusqu’à la récolte et au traitement ultérieur des composants. La biomasse obtenue peut être utilisée dans les industries chimique, alimentaire ou pharmaceutique.

La protection du climat et des matières premières sont deux grands défis de notre temps. Comment capturer le CO2 présent dans l’atmosphère et contribuer activement à la protection du climat ? Comment diminuer la consommation de matériaux, recycler plus de matériaux et accéder aux ressources alternatives ? Chez Festo, nous nous intéressons depuis un certain temps à ces questions et nous empruntons une nouvelle voie : « Nous transférons notre expertise en technologie d’automatisation aux processus biologiques. Ici aussi, la nature est notre modèle. Elle nous apprend à utiliser efficacement les ressources car dans la nature, il n’y a pas de déchets ni de gaspillage. Nous mettons à l’échelle et accélérons les solutions issues du laboratoire pour obtenir une application industrielle par l’interaction de processus biologiques et techniques », déclare Dr. Elias Knubben, Vice President Corporate Research and Innovation.

La cellule comme usine

Les cellules vivantes sont les plus petites usines du monde. Les chloroplastes des algues effectuent la photosynthèse pour transformer la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et l’eau en oxygène et en sources d’énergie chimique – des matières organiques précieuses.

BionicCellFactory

Des conditions de croissance optimisées par l’automatisation

Grâce à la technologie d’automatisation de Festo, la biomasse peut être cultivée efficacement à grande échelle dans un cycle fermé, en économisant des ressources. Tout ce que nous produisons actuellement à partir de pétrole brut et qui entraîne d’énormes émissions de CO2 peut être obtenu durablement à partir d’algues. Ces petits protecteurs de la planète absorbent dix fois plus de CO2 que les plantes terrestres. Cette valeur peut être multipliée par un facteur dix par une culture automatisée dans des bioréacteurs. La biomasse obtenue peut être utilisée dans les industries chimique, alimentaire ou pharmaceutique.

Un processus holistique jusqu’à la récolte et la valorisation

Via son projet PhotoBionicCell, Festo a présenté en 2022 son premier bioréacteur pour la culture automatisée d’algues. Cette année, l’équipe interdisciplinaire de bionique va un pas plus loin. Avec la BionicCellFactory, elle fait la démonstration d’un bioprocessus holistique – de la culture optimisée des algues à grande échelle selon une surveillance et une analyse continues jusqu’à la récolte, le traitement ultérieur et la valorisation des composants. Ceci sans nécessiter de températures élevées, de haute pression et de substances toxiques comme pour les processus chimiques.

Les systèmes de production de l’avenir

En tant qu’usine modèle, la BionicCellFactory est une épure universelle des systèmes de production holistiques du futur. Grâce à la technologie d’automatisation de Festo, l’usine peut être adaptée à n’importe quelle taille. Pour répondre à la demande future de matières premières renouvelables, des bioréacteurs d’une capacité de plusieurs milliers de litres sont nécessaires. Une expertise en automatisation des processus est nécessaire pour s’assurer que les installations puissent produire fiablement les quantités de biomasse souhaitées.

BionicCellFactory_humans

Un portefeuille pour la transformation biologique

Festo développe avec ses clients des solutions d’armoires de commande intelligentes pour les bioréacteurs et élargit son portefeuille. Le spécialiste de l’automatisation garantit un contrôle de processus stable et précis ainsi qu’une productivité maximale. Cela comprend des stratégies de fumigation et d’alimentation optimisées, des algorithmes de contrôle, des capteurs souples pour la détermination de la biomasse en temps réel et des concepts de systèmes pour les processus de production biosourcés.

Festo assistera également les exploitants de l’usine avec un diagnostic à distance, une maintenance et un contrôle via le cloud. La robustesse des processus de création de valeur et la facilité d’utilisation des modules du système sont essentielles si on veut qu’un grand nombre d’unités de production modulaires pour l’extraction des matières premières et la fixation du carbone soit construit et exploité dans le monde entier dans l’avenir.

Des nouveaux profils d’emploi pour les nouvelles technologies

Cependant, le personnel technique hautement qualifié et les biotechnologues ne sont pas disponibles partout. Festo Didactic analyse donc déjà les nouveaux besoins en matières de connaissances afin de définir des liens interdisciplinaires et mettre en place des stages, des formations et des qualifications complémentaires dans les domaines de la biomécatronique, de la bio-intelligence et de la durabilité.

mars 2023

Vue d'ensemble