Naša Zemlja se spreminja s hitrostjo, kakršne še ni bilo. Svetovno prebivalstvo narašča, posledice podnebnih sprememb so opazne. Prihodnost, v kateri je vredno živeti, lahko ohranimo le, če bodo človeštvo, živalski in rastlinski svet živeli v harmoničnem ravnovesju. V družbi Festo zato menimo, da je biogospodarstvo gospodarski sistem prihodnosti. Naša želja je, da bi s pomočjo tehnologije avtomatizacije odločilno prispevali k izboljšanju kakovosti življenja sedanjih in prihodnjih generacij – z gojenjem biomase v velikem obsegu.
Če nam uspe delovati ciklično, se ustvarijo inovacijski prostori, od katerih imajo hkrati koristi ljudje in okolje. Krožno gospodarstvo pomeni proizvodnjo na način, ki je nevtralen z vidika emisij ogljikovega dioksida, pri čemer se uporablja čim manj virov. Gre za energetsko učinkovito gojenje žive snovi kot biološke osnove, iz katere je mogoče pridobivati surovine in jih predelovati v izdelke. Te je treba na koncu vrniti v naravni cikel.
V učnem podjetju Festo biologijo že desetletja obravnavamo kot vir navdiha in kot učitelja. Naši strokovnjaki za bioniko so v preteklih letih ustvarili in razvili številne tehnološke inovacije. Izkušnje, ki smo jih pridobili v tem procesu, naša tehnologija avtomatizacije in naše znanje na področju tehnologije krmiljenja nas uvrščajo med optimalne partnerje za gojenje biomase v industrijskem merilu.
Z biotehnološkim sistemom BionicHydrogenBattery Festo predstavlja popolnoma novo in avtomatizirano rešitev za energetsko učinkovito shranjevanje in transport enega od virov energije prihodnosti – vodika z nizkim tveganjem. S pomočjo bakterij se pretvori v mravljinčno kislino – v primerjavi s prejšnjimi postopki pri nizkih temperaturah in nizkem tlaku.
Energetsko učinkovito skladiščenje vodika z nizkim tveganjem ima pri tem velik potencial. Omogoča nam, da vodik proizvajamo in shranjujemo, ko je na voljo dovolj trajnostno proizvedene energije – na primer poleti ali v vetrovnih in sončnih deželah – ter ga pridobivamo, ko ga potrebujemo za proizvodnjo energije.
Primer industrijske biologizacije je naš leta 2022 razviti fotobioreaktor. S strokovnim znanjem, izkušnjami in komponentami družbe Festo je mogoče gojiti biomaso različnih vrst alg v zaprtem krogotoku: zelo učinkovito, varčno z viri in avtomatizirano. Pri fotosintezi celice rastlinskih alg pretvarjajo dnevno svetlobo in ogljikov dioksid iz zunanjega zraka v kemične nosilce energije oz. organske sekundarne surovine.
Nastale snovi se lahko nato uporabijo kot izhodni materiali za farmacevtske izdelke, embalažo, hrano, goriva ali kozmetiko in se na koncu reciklirajo na podnebno nevtralen način. Za razliko od izdelkov na osnovi nafte se pri teh na primer sprošča le ogljikov dioksid, ki je bil predhodno pridobljen iz zraka in vezan v bioreaktorju.
Z BionicCellFactory predstavljamo celostni bioproces, ki ga lahko povečamo na 80 litrov – od optimiziranega gojenja alg s stalnim spremljanjem in analizo do pobiranja ter nadaljnje predelave in rafiniranja različnih sestavin – brez visokih temperatur in tlakov ali strupenih snovi.
BionicCellFactory kot model tovarne je univerzalni model za celovite proizvodne sisteme prihodnosti. Zaradi naše tehnologije avtomatizacije ga je mogoče povečati na poljubno velikost, da bi zadostili prihodnjim potrebam po obnovljivih surovinah.
Bioprocesi postajajo vse pomembnejši za industrijo, saj predstavljajo trajnostne alternative običajnim proizvodnim postopkom in omogočajo proizvodnjo novih izdelkov.
Družba Festo z avtomatizacijo BioTech Automation predstavlja pregled že razpoložljivih komponent in rešitev, ki temeljijo na izbranih postopkih gojenja in so prikazani v dveh bioreaktorjih: v reaktorju za alge na primeru Chlorella vulgaris in v reaktorju iz nerjavečega jekla za gojenje mikroorganizmov, kot je E. coli. Poleg tega je prikazan modularni koncept učenja, učni reaktor.
Nepogrešljivi spremljevalci biološke preobrazbe so digitalizacija, umetna inteligenca in tehnologija kvantnih senzorjev. S temi metodami je mogoče v zelo kratkem času optimizirati podatke iz bioreaktorjev. Šele ko bo avtomatizirano gojenje biomase zanesljivo, stroškovno učinkovito in brezhibne kakovosti, bo njena bioprodukcija postala tržno zanimiva v velikem obsegu in bo lahko dosegla želene okoljske učinke. V ta namen izvajamo raziskave v sodelovanju z drugimi podjetji in inštituti.
Velik izziv v biotehnologiji je natančno merjenje biomase. To je pomembno za optimalno uravnavanje hranjenja in uplinjanja mikroorganizmov. Festo skupaj s partnerji iz znanosti in industrije raziskuje cenovno ugoden računalnik za določanje biomase v realnem času. Festova rešitev je mehki senzor za ocenjevanje biomase. Na podlagi obstoječih merilnih podatkov, kot so temperatura, tlak, vrednost pH, zagotavlja pomembne informacije o stanju biomase v realnem času. Na podlagi tega lahko strokovnjaki na primer določijo, kdaj naj mikroorganizme hranijo ali pobirajo.
Festo je tudi del kompetenčnega centra biointeligence. Ta zveza najpomembnejših raziskovalnih ustanov in nekaterih pionirskih podjetij želi oblikovati biološko preobrazbo v trajnostne ekosisteme. Ta interdisciplinarni pristop želimo iz regije Stuttgart prenesti v svet.
Vendar visoko usposobljeno tehnično osebje in biotehnologi za veliko število bioreaktorjev niso na voljo povsod. Na podlagi tega bomo upravljavcem obratov na eni strani pomagali pri diagnosticiranju, vzdrževanju in krmiljenju na daljavo v okviru rešitev v oblaku.
Po drugi strani pa analiziramo nove potrebe po znanju, da bi opredelili interdisciplinarne povezave in vzpostavili inovativne izobraževalne poklice, študijske programe in dodatne kvalifikacije na področjih biomehatronike, biointeligence in trajnosti. Sprememba paradigme v enaki meri vpliva na v prihodnost usmerjena poslovna področja in poklicne zahteve.
Zato že določamo smer biološkega preoblikovanja gospodarstva v okolju prijazno krožno gospodarstvo. Samo z izobraževanjem je namreč mogoče odgovorno obvladovati globalne izzive 21. stoletja.