Oblast istraživanja Biologizacija

Automatizacija za biološku transformaciju

Naša zemlja se menja brzinom bez presedana. Svetska populacija raste, posledice klimatskih promena su primetne. Možemo imati budućnost u kojoj vredi živeti samo ako čovečanstvo, životinje i biljke žive u skladnoj ravnoteži. Zato mi u Festu smatramo da je bioekonomija ekonomski sistem budućnosti. Naše obećanje je da će dati značajan doprinos poboljšanju kvaliteta života sadašnjih i budućih generacija – kroz uzgoj biomase u velikim razmerama uz našu tehnologiju automatizacije.

Ako uspemo da funkcionišemo u ciklusima, stvaraju se inovacijski prostori od kojih istovremeno imaju koristi i ljudi i životna sredina. Cirkularna ekonomija podrazumeva proizvodnju ugljen-dioksida neutralno uz najmanju moguće korišćenje resursa. Ideja iza toga je kultivisanje žive materije kao biološke osnove na energetski efikasan način kako bi se sirovine mogle izdvajati i prerađivati u proizvode. Ovo bi na kraju trebalo da se vrati u prirodni ciklus.

Biologija kao inspiracija

U Festo, kompaniji za učenje, decenijama posmatramo biologiju kao izvor inspiracije i nastavnika. Tokom godina, naši inženjeri bionike su kreirali i razvili razne tehnološke inovacije. Stečeno iskustvo, naša tehnologija automatizacije i naše znanje u tehnologiji upravljanja čine nas idealnim partnerom za uzgoj biomase u industrijskim razmerama.

BionicHydrogenBattery: Skladištenje i transport vodonika pomoću bakterija

Uz biotehnološki sistem BionicHydrogenBattery, Festo demonstrira potpuno nov i automatizovan pristup za energetski efikasno skladištenje i niskorizičan transport jednog od energenata budućnosti: vodonika. Pomoću bakterija se pretvara u mravlju kiselinu – pri blagim temperaturama i niskom pritisku u poređenju sa prethodnim postupcima.

Pri tome, energetski efikasno i niskorizično skladištenje vodonika pruža veliki potencijal. Omogućava nam da proizvodimo i skladištimo vodonik kada je na raspolaganju dovoljno održivo proizvedene energije – na primer leti ili u vetrovitim i sunčanim zemljama – i da ga povratimo kada je to potrebno za proizvodnju električne energije.

PhotoBionicCell: Automatsko gajenje biomase

Primer industrijske biologizacije je naš foto-bioreaktor koji je razvijen 2022. Sa ekspertizom, znanjem i komponentama iz Festa, biomasa različitih vrsta algi može se kultivisati u zatvorenom krugu: visoko efikasno, uz uštedu resursa, automatizovano. Tokom svoje fotosinteze, ćelije biljnih algi pretvaraju dnevnu svetlost i ugljen-dioksid iz ambijentalnog vazduha u hemijske nosioce energije ili organske materijale.

Dobijene supstance se zatim mogu koristiti kao početni materijal za farmaceutske proizvode, ambalažu, hranu, gorivo ili kozmetiku i na kraju reciklirati na klimatski neutralan način. Naime, za razliku od proizvoda koji se prave na bazi nafte, oni oslobađaju samo ugljen-dioksid koji je prethodno uzet iz vazduha i vezan u bioreaktoru.

BionicCellFactory: Gajenje biomase u industrijskim razmerama

Uz BionicCellFactory pokazujemo sveobuhvatan bioproces, skaliran na 80 litara – od optimizovanog gajenja algi sa kontinualnim nadzorom, preko ubiranja, do dalje obrade i oplemenjivanja različitih sastojaka – bez visokih temperatura i pritisaka ili toksičnih materija.

BionicCellFactory kao model fabrike je univerzalni plan za integrisane proizvodne sisteme budućnosti. Zahvaljujući našoj tehnologiji automatizacije, skaliranje se može vršiti na bilo koju veličinu, kako bi se pokrile buduće potrebe za obnovljivim sirovinama.

BioTech Automation: Automatizacija bioreaktora – od učenja do proizvodnje

Bioprocesi postaju sve važniji za industriju jer predstavljaju održive alternative konvencionalnim procesima proizvodnje i omogućavaju proizvodnju novih proizvoda.

Uz BioTech Automation, kompanije Festo predstavlja pregled već dostupnih komponenti i rešenja na osnovu izabranih procesa kultivacije predstavljenih u dva bioreaktora: jedan reaktor za alge na primeru alge Chlorella vulgaris, kao i jedan reaktor od nerđajućeg čelika za kultivaciju mikroorganizama kao što je E. coli. Pored toga, prikazan je modularni koncept učenja, reaktor za učenje.

Automatizacija omogućava skaliranje

Neizostavni pratioci biološke transformacije su digitalizacija, veštačka inteligencija i kvantni senzori. Uz pomoć ovih metoda, podaci iz bioreaktora se mogu optimizovati za veoma kratko vreme. Tek kada je automatizovano gajenje biomase pouzdano, isplativo i kvalitativno besprekorno, njihova bioproizvodnja postaje u velikoj meri tržišna i može postići željene ekološke efekte. U tom cilju sprovodimo istraživanja u saradnji sa drugim kompanijama i institutima.

Inovacije iz Allianz Biotenside

Veliki izazov u ​​biotehnologiji je precizno merenje biomase. Važno je optimalno regulisati hranjenje i gaziranje mikroorganizama. Zajedno sa partnerima iz oblasti nauke i industrije, Festo istražuje isplativi kalkulator za određivanje biomase u realnom vremenu. Festo rešenje je soft senzor za procenu biomase. Iz postojećih mernih podataka, kao što su temperatura, pritisak, pH-vrednost, dobijaju se važne informacije o statusu biomase u realnom vremenu. Iz ovoga stručnjaci mogu da izvuku, na primer, kada treba da hrane ili ubiraju mikroorganizme.

Festo je član BioIntelligence Competence centra

Festo je takođe deo Kompetentnog centra za biointeligencije. Ovo spajanje najvažnijih istraživačkih institucija i nekih pionirskih kompanija želi da oblikuje biološku transformaciju ka održivim ekosistemima. Želimo da ovaj interdisciplinarni pristup iz regiona Štutgarta prenesemo u svet.

Novi profili zanimanja za nove tehnologije

Međutim visokokvalifikovano tehnološko osoblje i biotehnolozi za veliki broj bioreaktora nisu svuda dostupni. Imajući to u vidu, pružićemo podršku operaterima sistema sa daljinskom dijagnostikom, održavanjem i upravljanjem u okviru Cloud rešenja.

Sa druge strane, analiziramo novu potrebu za znanjem, kako bismo definisali interdisciplinarne veze i uspostavili obuku za inovativna zanimanja, kurseve i dodatne kvalifikacije u oblastima biomehatronike, biointeligencije i održivosti. Promena principa se u jednakoj meri odnosi i na buduće oblasti poslovanja, i na zahteve u vezi profesije.

Zbog toga se već sada usmeravamo ka biološkoj transformaciji ekonomije i ka ekološki prihvatljivoj kružnoj ekonomiji. Jer se globalni izazovi 21. veka mogu odgovorno savladati samo obrazovanjem.