Onze aarde verandert in een ongekend tempo. De wereldbevolking groeit, de gevolgen van de klimaatverandering zijn merkbaar. Een duurzame en levenswaardige toekomst kan alleen worden bereikt als de mensheid, de dierenwereld en de plantenwereld in een harmonieus evenwicht leven. Daarom beschouwen wij bij Festo de bio-economie als het economisch systeem van de toekomst. Wij streven ernaar een doorslaggevende bijdrage te leveren aan de verbetering van de levenskwaliteit van huidige en toekomstige generaties - door op grote schaal biomassa te cultiveren met behulp van onze automatiseringstechnologie.
Als we een kringloopeconomie kunnen realiseren, ontstaan er innovatieruimten waarvan zowel mens als milieu profiteert. Kringloopeconomie betekent produceren op een koolstofdioxideneutrale manier met behulp van zo weinig mogelijk natuurlijke hulpbronnen. Het idee hierachter is om levende materie als biologische basis op een energie-efficiënte manier te cultiveren, zodat er grondstoffen uit kunnen worden gewonnen en verwerkt tot producten. Deze moeten uiteindelijk worden gerecycled in de natuurlijke kringloop.
Bij Festo, een opleidingsbedrijf, beschouwen we biologie al tientallen jaren als een bron van inspiratie en een leermeester. In de loop der jaren hebben onze bionische experts een groot aantal technologische innovaties gecreëerd en ontwikkeld. Dankzij de ervaring die wij daarbij hebben opgedaan, onze automatiseringstechnologie en onze knowhow op het gebied van regeltechniek zijn we de optimale partner voor de cultivering van biomassa op industriële schaal.
Met het biotechnologische BionicHydrogenBattery systeem presenteert Festo een volledig nieuwe, volledig geautomatiseerde oplossing voor de energie-efficiënte opslag en het risicoloze transport van een van de energiebronnen van de toekomst: waterstof. Het wordt omgezet in mierenzuur met behulp van bacteriën - en, in vergelijking met eerdere processen, bij milde temperaturen en lage druk.
De energie-efficiënte en risicoloze opslag van waterstof biedt hier grote mogelijkheden. Het stelt ons in staat waterstof te produceren en op te slaan wanneer er voldoende duurzaam opgewekte energie beschikbaar is - bijvoorbeeld in de zomer of in winderige en zonnige landen - en het terug te winnen wanneer het nodig is voor energieopwekking.
Een voorbeeld van industriële biologisering is onze in 2022 nieuw ontwikkelde fotobioreactor. Met de expertise, knowhow en componenten van Festo kunnen biomassa's van verschillende algensoorten in een gesloten kringloop worden gecultiveerd: uiterst efficiënt, grondstofbesparend, geautomatiseerd. Tijdens de fotosynthese zetten de plantaardige algencellen daglicht en kooldioxide uit de omgevingslucht om in chemische energiebronnen of organische materialen.
De resulterende materialen kunnen vervolgens worden gebruikt als uitgangsmateriaal voor geneesmiddelen, verpakkingen, levensmiddelen, brandstoffen of cosmetica en uiteindelijk op een klimaatneutrale manier worden gerecycled. Want in tegenstelling tot bijvoorbeeld producten op aardoliebasis komt hierbij alleen het kooldioxide vrij dat eerder aan de lucht werd onttrokken en in de bioreactor werd gebonden.
Met de BionicCellFactory tonen wij een holistisch bioproces op schaal van 80 liter - van de geoptimaliseerde cultivering van de algen met permanente monitoring en analyse tot de oogst en verdere verwerking en verfijning van diverse componenten - zonder hoge temperaturen en druk of toxines.
De BionicCellFactory als modelfabriek is de universele blauwdruk voor holistische productiesystemen van de toekomst. Dankzij onze automatiseringstechniek kan deze worden opgeschaald tot elke omvang om te voldoen aan de toekomstige vraag naar hernieuwbare grondstoffen.
Bioprocessen worden steeds belangrijker voor de industrie, omdat ze duurzame alternatieven vormen voor conventionele productieprocessen en de productie van nieuwe producten mogelijk maken.
Met BioTech Automation presenteert Festo een overzicht van reeds beschikbare componenten en oplossingen op basis van geselecteerde kweekprocessen, die worden geïllustreerd in twee bioreactoren: een algenreactor aan de hand van het voorbeeld van Chlorella vulgaris en een roestvast stalen reactor voor de cultiveringkweek van micro-organismen zoals E. coli. Verder wordt een modulair leerconcept, een leerreactor, getoond.
Onmisbare begeleiders van de biologische transformatie zijn digitalisering, kunstmatige intelligentie en kwantumsensoren. Met deze methoden kunnen gegevens van bioreactoren in zeer korte tijd worden geoptimaliseerd. Alleen wanneer de geautomatiseerde cultivering van biomassa betrouwbaar, voordelig en van onberispelijke kwaliteit is, zal de bioproductie ervan op grote schaal op de markt kunnen worden gebracht en zullen de gewenste milieu-effecten kunnen worden bereikt. Daartoe verrichten wij onderzoek samen met andere bedrijven en instituten.
Een belangrijke uitdaging in de biotechnologie is de exacte meting van biomassa. Dit is belangrijk om de voeding en de vergassing van de micro-organismen optimaal te regelen. Festo doet samen met partners uit wetenschap en industrie onderzoek naar een goedkope computer om biomassa in realtime te bepalen. De oplossing van Festo is een zachte sensor voor het schatten van biomassa. Op basis van bestaande meetgegevens zoals temperatuur, druk, pH-waarde, levert de sensor belangrijke informatie over de status van de biomassa in realtime. Hieruit kunnen de deskundigen bijvoorbeeld afleiden wanneer zij de micro-organismen moeten voeden of oogsten.
Festo maakt ook deel uit van het Biointelligence Competence Centre. Dit samenwerkingsverband van de belangrijkste onderzoekinstellingen en enkele baanbrekende bedrijven wil bijdragen aan de biologische transformatie naar duurzame ecosystemen. Wij willen deze interdisciplinaire aanpak vanuit de regio Stuttgart wereldwijd verspreiden.
Hooggekwalificeerd technisch personeel en biotechnologen voor een groot aantal bioreactoren zijn echter niet overal beschikbaar. Tegen deze achtergrond zullen wij enerzijds installatie-exploitanten ondersteunen met diagnose, onderhoud en besturing op afstand in het kader van cloud-oplossingen.
Anderzijds analyseren wij de nieuwe behoefte aan kennis om interdisciplinaire verbanden te definiëren en innovatieve opleidingsberoepen, opleidingen en aanvullende kwalificaties op het gebied van biomechatronica, bio-intelligentie en duurzaamheid tot stand te brengen. De paradigmaverschuiving is in gelijke mate van invloed op toekomstgerichte bedrijfstakken en beroepsvereisten.
Daarom zetten wij nu al de koers uit voor de biologische transformatie van de economie naar een milieuvriendelijke kringloopeconomie. Onderwijs is de enige manier om de mondiale uitdagingen van de 21ste eeuw op verantwoorde wijze aan te gaan.