Земята ни се променя с безпрецедентна скорост. Населението на света се увеличава, а последиците от изменението на климата са осезаеми. Можем да поддържаме достойно бъдеще само ако човечеството, животинският и растителният свят живеят в хармонично равновесие. Ето защо ние във Festo смятаме, че биоикономиката е икономическата система на бъдещето. Нашата цел е да допринесем решително за подобряване на качеството на живот на настоящите и бъдещите поколения – посредством култивирането на биомаса в голям мащаб с нашата технология за автоматизация.
Ако успеем да работим циклично, се създават пространства за иновации, от които печелят едновременно хората и околната среда. Кръгова икономика означава производство, което е неутрално по отношение на въглеродния диоксид, като същевременно се използват възможно най-малко ресурси. Идеята за това е да се култивира живата материя като биологична основа по енергийно ефективен начин, така че от нея да могат да се извличат суровини и да се преработват в продукти. В крайна сметка те трябва да бъдат върнати в естествения цикъл.
Във компанията за обучение Festo от десетилетия разглеждаме биологията като източник на вдъхновение и учител. През годините нашите експерти по бионика са създали и разработили множество технологични иновации. Опитът, който сме натрупали в този процес, нашата технология за автоматизация и ноу-хауто ни в областта на технологията за регулиране ни правят оптимален партньор за култивиране на биомаса в промишлен мащаб.
С био-технологичната система BionicHydrogenBattery Festo демонстрира напълно ново, напълно автоматизирано решение за енергийно ефективно съхранение и транспортиране с нисък риск на енергийния източник на бъдещето: водород. С помощта на бактерии той се преобразува в мравчена киселина – и в сравнение с предишните методи при умерени температури и ниско налягане.
Енергийно ефективното и съхранение с нисък риск на водород има голям потенциал. То ни позволява да произвеждаме и съхраняваме водород, когато има достатъчно устойчиво генерирана енергия – например през лятото или във ветровити и слънчеви страни – и да го възстановяваме, когато е необходим за производство на енергия.
Пример за промишлена биологизация е нашият разработен през 2022 г. фотобиореактор. С помощта на експертни познания, ноу-хау и компоненти на Festo биомаса от различни видове водорасли може да се култивира в затворен цикъл: високоефективно, спестяващо ресурси, автоматизирано. По време на фотосинтезата растителните клетки на водораслите превръщат дневната светлина и въглеродния диоксид от околния въздух в химически източници на енергия или ценни органични вторични суровини.
Получените вещества могат да се използват като изходни материали за фармацевтични продукти, опаковки, храни, горива или козметика и в крайна сметка да се рециклират по неутрален за климата начин. Защото за разлика от продуктите на петролна основа например, при тях се освобождава само въглероден диоксид, който преди това е бил извлечен от въздуха и свързан в биореактора.
С BionicCellFactory показваме цялостен биопроцес, мащабиран до 80 литра – от оптимизираното култивиране на водораслите с постоянно наблюдение и анализ до събирането на реколтата и по-нататъшната обработка и рафиниране на различни компоненти – без високи температури и налягания или токсини.
BionicCellFactory като моделна фабрика е универсална готова схема за цялостни производствени системи на бъдещето. Благодарение на нашите технологии за автоматизация тя може да бъде увеличена до всякакъв размер, за да отговори на бъдещото търсене на възобновяеми суровини.
Био процесите стават все по-важни за промишлеността, тъй като представляват устойчиви алтернативи на конвенционалните производствени процеси и позволяват производството на нови продукти.
С BioTech Automation Festo представя преглед на вече наличните компоненти и решения, базирани на избрани процеси на култивиране, които са илюстрирани в два биореактора: реактор за водорасли, използващ примера на Chlorella vulgaris, и реактор от неръждаема стомана за култивиране на микроорганизми като E. coli. Освен това е показана модулна концепция за обучение, учебен реактор.
Неизменни спътници на биологичната трансформация са цифровизацията, изкуственият интелект и квантовата сензорна технология. С помощта на тези методи данните от биореакторите могат да бъдат оптимизирани за много кратко време. Само когато автоматизираното култивиране на биомаса е надеждно, рентабилно и с безупречно качество, биопроизводството ще стане пазарно достъпно в голям мащаб и ще може да постигне желаните екологични ефекти. За тази цел провеждаме изследвания в сътрудничество с други компании и институти.
Основно предизвикателство в биотехнологиите е точното измерване на биомасата. Това е важно, за да се регулира оптимално храненето и газообразуването на микроорганизмите. Festo заедно с партньори от науката и промишлеността разработва евтин компютър за определяне на биомасата в реално време. Решението на Festo е мек сензор за оценка на биомасата. На базата на съществуващи данни от измервания, като температура, налягане, стойност на pH, той предоставя важна информация за състоянието на биомасата в реално време. Въз основа на това експертите могат да преценят например, кога трябва да хранят или събират микроорганизмите.
Festo е част и от центъра за компетентност Биоинтелигентност. Това обединение на най-важните изследователски институции и някои пионерски компании иска да оформи биологичната трансформация към устойчиви екосистеми. Искаме да пренесем този интердисциплинарен подход от региона на Щутгарт по целия свят.
Въпреки това не навсякъде има висококвалифициран технически персонал и биотехнолози за голям брой биореактори. На този фон ще подпомагаме операторите на инсталации, от една страна, с дистанционна диагностика, поддръжка и управление в рамките на облачни решения.
От друга страна, ние анализираме новата нужда от знания, за да определим интердисциплинарни връзки и да създадем иновативни професии за обучение, курсове за обучение и допълнителни квалификации в областта на биомехатрониката, биоинтелигентността и устойчивостта. Промяната на парадигмата засяга в еднаква степен ориентираните към бъдещето бизнес сфери и професионалните изисквания.
Ето защо вече определяме посоката на биологичната трансформация на икономиката към екологосъобразна кръгова икономика. Образованието е единственият начин да се справим с глобалните предизвикателства на 21. век отговорно.