Nasza planeta zmienia się w niespotykanym dotąd tempie. Liczba ludności na świecie rośnie, a skutki zmian klimatycznych są zauważalne. Przyszłość, w której warto żyć, będzie możliwa tylko wtedy, gdy ludzkość, świat zwierząt i świat roślin będą żyły w harmonijnej równowadze. Dlatego w Festo uważamy biogospodarkę za system gospodarczy przyszłości. Naszym celem jest wniesienie decydującego wkładu w poprawę jakości życia obecnych i przyszłych pokoleń - poprzez uprawę biomasy na dużą skalę z wykorzystaniem naszej technologii automatyzacji.
Jeśli uda nam się stworzyć gospodarkę cyrkularną, doprowadzi to do powstania innowacji, z których w równym stopniu skorzystają zarówno ludzie, jak i środowisko. Gospodarka cyrkularna oznacza produkcję neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla przy jednoczesnym wykorzystaniu jak najmniejszej ilości zasobów. Chodzi o to, by w sposób energooszczędny uprawiać żywą materię jako podstawę biologiczną, tak by można było z niej pozyskiwać surowce i przetwarzać je na produkty. Docelowo mają one zostać zwrócone do naturalnego obiegu.
W Festo, firmie zajmującej się nauką, od dziesięcioleci uważamy biologię za źródło inspiracji jak i nauczyciela. Przez lata nasi eksperci w dziedzinie bioniki stworzyli i rozwinęli wiele innowacji technologicznych. Doświadczenie, jakie zdobyliśmy w tym procesie, nasza technologia automatyzacji oraz wiedza z zakresu inżynierii sterowania czynią z nas optymalnego partnera w zakresie uprawy biomasy na skalę przemysłową.
Dzięki biotechnologicznemu systemowi BionicHydrogenBattery, Festo prezentuje zupełnie nowe, w pełni zautomatyzowane rozwiązanie do energooszczędnego magazynowania i transportu pozbawionego ryzyka jednego ze źródeł energii przyszłości: wodoru. Jest on przekształcany w kwas mrówkowy za pomocą bakterii - i w porównaniu z poprzednimi procesami, w umiarkowanych temperaturach i pod niskim ciśnieniem.
Energooszczędne i obarczone niskim ryzykiem magazynowanie wodoru oferuje tutaj ogromny potencjał. Pozwala nam produkować i magazynować wodór, gdy dostępna jest wystarczająca ilość energii wytwarzanej w sposób zrównoważony - na przykład latem lub w wietrznych i słonecznych krajach - oraz odzyskiwać go, gdy jest potrzebny do wytwarzania energii.
Jednym z przykładów biologizacji przemysłowej jest nasz nowo opracowany w 2022 r. fotobioreaktor. Doświadczenie, wiedzę i komponenty Festo można wykorzystać do uprawy biomasy różnych rodzajów alg w obiegu zamkniętym dzięki wysoce wydajnej i oszczędzającej zasoby automatyzacji. W procesie fotosyntezy komórki alg roślinnych przekształcają światło dzienne i dwutlenek węgla z powietrza w chemiczne nośniki energii lub cenne substancje organiczne.
Powstałe w ten sposób substancje można następnie wykorzystać jako materiały wyjściowe do produkcji farmaceutyków, opakowań, żywności, paliw lub kosmetyków, a w końcu poddać recyklingowi w sposób neutralny dla klimatu. W przeciwieństwie do produktów wytwarzanych na bazie ropy naftowej, produkty te uwalniają jedynie dwutlenek węgla, który wcześniej został pobrany z powietrza i wchłonięty w bioreaktorze.
Dzięki BionicCellFactory demonstrujemy całościowy bioproces skalowany do 80 litrów - od zoptymalizowanej uprawy alg z ciągłym monitoringiem i analizą, przez zbiór, po przetwarzanie i uszlachetnianie różnych składników, a wszystko to bez wysokich temperatur i ciśnienia oraz toksyn.
BionicCellFactory jako modelowa fabryka jest uniwersalnym wzorem dla całościowych systemów produkcyjnych przyszłości. Dzięki naszej technologii automatyzacji można ją skalować do dowolnych rozmiarów, aby sprostać przyszłemu zapotrzebowaniu na surowce odnawialne.
Bioprocesy mają coraz większe znaczenie dla przemysłu, ponieważ stanowią zrównoważoną alternatywę dla konwencjonalnych procesów produkcyjnych i umożliwiają wytwarzanie nowych produktów.
Wraz z BioTech Automation, Festo prezentuje przegląd już dostępnych komponentów i rozwiązań opartych na wybranych procesach uprawy, które są reprezentowane w dwóch bioreaktorach: reaktorze alg na przykładzie Chlorella vulgaris oraz reaktorze ze stali nierdzewnej do uprawy mikroorganizmów, takich jak E. coli. Ponadto przedstawiono modułową koncepcję szkoleniową, reaktor szkoleniowy.
Istotnymi elementami transformacji biologicznej są cyfryzacja, sztuczna inteligencja i technologia czujników kwantowych. Za pomocą tych metod można w bardzo krótkim czasie zoptymalizować dane z bioreaktorów. Tylko wtedy, gdy zautomatyzowana uprawa biomasy będzie niezawodna, ekonomiczna i wysokiej jakości, bioprodukcja będzie mogła być wprowadzona na rynek na dużą skalę i będzie mogła osiągnąć pożądane wyniki w zakresie ochrony środowiska. W tym celu prowadzimy badania we współpracy z innymi firmami i instytutami.
Dużym wyzwaniem w biotechnologii jest dokładny pomiar biomasy. Jest to ważne, aby optymalnie regulować odżywianie i gazowanie mikroorganizmów. Festo wraz z partnerami z nauki i przemysłu prowadzi badania nad ekonomicznym kalkulatorem do pomiaru biomasy w czasie rzeczywistym. Rozwiązanie Festo to miękki czujnik do szacowania biomasy. Na podstawie istniejących danych pomiarowych, takich jak temperatura, ciśnienie, wartość pH, system dostarcza ważne informacje o stanie biomasy w czasie rzeczywistym. Na tej podstawie specjaliści mogą określić, na przykład, kiedy należy karmić lub zbierać mikroorganizmy.
Festo jest również częścią Biointelligence Competence Center. Ten sojusz wiodących instytutów badawczych i kilku pionierskich firm chce kształtować biologiczną transformację w kierunku zrównoważonych ekosystemów. Chcemy przenieść to interdyscyplinarne podejście z regionu Stuttgartu na cały świat.
Nie wszędzie jednak dostępny jest wysoko wykwalifikowany personel techniczny i biotechnolodzy dla dużej liczby bioreaktorów. Mając to na uwadze, będziemy wspierać operatorów systemów z jednej strony zdalną diagnostyką, konserwacją i sterowaniem z wykorzystaniem rozwiązań w chmurze.
Z drugiej strony analizujemy nowe zapotrzebowanie na wiedzę w celu określenia powiązań interdyscyplinarnych i ustanowienia innowacyjnych zawodów szkoleniowych, kierunków studiów i dodatkowych kwalifikacji w dziedzinie biomechatroniki, biointeligencji i zrównoważonego rozwoju. Zmiana paradygmatu dotyczy w równym stopniu przyszłościowych dziedzin biznesu i wymagań zawodowych.
Dlatego już teraz wyznaczamy kierunek biologicznej transformacji gospodarki w kierunku przyjaznej środowisku gospodarki cyrkularnej. Edukacja jest jedynym sposobem na sprostanie globalnym wyzwaniom XXI wieku. Musimy w sposób odpowiedzialny poradzić sobie z wyzwaniami XXI wieku.