Наша Земля змінюється з безпрецедентною швидкістю. Населення світу зростає, наслідки зміни клімату є помітними. Ми можемо мати майбутнє, в якому варто жити, лише якщо людство, тварини та рослини живуть у гармонійній рівновазі. Тому ми в Festo вважаємо біоекономіку економічною системою майбутнього. Наше бачення полягає в тому, щоб зробити значний внесок у покращення якості життя нинішнього та майбутніх поколінь — шляхом вирощування біомаси у великих масштабах за допомогою наших технологій автоматизації.
Якщо нам вдається діяти циклічно, створюється інноваційний простір, від якого одночасно виграють люди та навколишнє середовище. Циркулярна економіка означає нейтральне виробництво вуглекислого газу з найменшим можливим використанням ресурсів. Ідея полягає в тому, щоб культивувати живу речовину як біологічну основу енергоефективним способом, щоб з них можна було отримувати сировину та переробляти її на продукти. Зрештою, їх слід повернути до природного циклу.
У Festo, навчальній компанії, ми десятиліттями розглядали біологію як джерело натхнення та вчителя. Протягом багатьох років наші інженери з біоніки створили та розробили різноманітні технологічні інновації. Набутий досвід, наші технології автоматизації та ноу-хау в техніці керування роблять нас ідеальним партнером для вирощування біомаси в промислових масштабах.
Завдяки біотехнологічній системі BionicHydrogenBattery Festo демонструє абсолютно новий, повністю автоматизований підхід до рішення для енергоефективного зберігання та транспортування з низьким рівнем ризику одного з джерел енергії майбутнього: водню. Він перетворюється на мурашину кислоту за допомогою бактерій — порівняно з попередніми процесами при м’яких температурах і низькому тиску.
Енергоефективне зберігання водню з низьким рівнем ризику має великий потенціал. Це дозволяє нам виробляти та зберігати водень, коли є достатньо енергії, виробленої стабільно, — наприклад, влітку або в країнах з великою кількістю вітру та сонця, — і відновлювати його, коли він потрібен для виробництва енергії.
Прикладом промислової біологізації є наш розроблений в 2022 році фотобіореактор. Завдяки досвіду, ноу-хау та компонентам від Festo біомасу різних типів водоростей можна культивувати в замкненому контурі: високоефективному, ресурсозберігаючому, автоматизованому. Під час фотосинтезу клітини рослинних водоростей перетворюють денне світло і вуглекислий газ з навколишнього повітря в хімічні енергоносії або органічні матеріали.
Отримані речовини потім можуть бути використані як вихідний матеріал для фармацевтичних препаратів, упаковки, харчових продуктів, палива чи косметики і, нарешті, перероблені в екологічно нейтральний спосіб. Тому що на відміну від продуктів, які виготовляються на основі нафти, вони виділяють лише вуглекислий газ, який раніше був вилучений з повітря і зв’язаний у біореакторі.
За допомогою BionicCellFactory ми демонструємо цілісний біопроцес, масштабований до 80 літрів — від оптимізованого культивування водоростей із постійним моніторингом і аналізом до збору врожаю та подальшої обробки й очищення різних компонентів — без високих температур і тиску чи токсинів.
BionicCellFactory є універсальною моделлю інтегрованих виробничих систем майбутнього. Завдяки нашим технологіям автоматизації її можна масштабувати до будь-якого розміру, щоб задовольнити майбутній попит на відновлювану сировину.
Біопроцеси стають все більш важливими для промисловості, оскільки вони представляють стійкі альтернативи звичайним виробничим процесам і дозволяють виробляти нові продукти.
З BioTech Automation Festo представляє огляд уже доступних компонентів і рішень, заснованих на обраних процесах культивування, які представлені в двох біореакторах: реакторі водоростей на прикладі Chlorella vulgaris і реакторі з нержавіючої сталі для культивування мікроорганізмів, таких як E. coli. Крім того, показано модульну концепцію навчання, навчальний реактор.
Цифровалізація, штучний інтелект і квантові давачі є незамінними супутниками біологічної трансформації. За допомогою цих методів дані з біореакторів можна оптимізувати за дуже короткий час. Тільки тоді, коли автоматизоване вирощування біомаси є надійним, рентабельним і якісно бездоганним, її біовиробництво стає масово товарним і може досягти бажаних екологічних ефектів. З цією метою ми проводимо дослідження у співпраці з іншими компаніями та інститутами.
Головною проблемою біотехнологій є точне вимірювання біомаси. Важливо оптимально регулювати живлення та газоутворення мікроорганізмів. Festo разом із партнерами з науки та промисловості досліджує економічно ефективний калькулятор для визначення біомаси в режимі реального часу. Рішення Festo —– це м’який давач для оцінки біомаси. На основі наявних даних вимірювань, таких як температура, тиск, значення pH, він надає важливу інформацію про стан біомаси в реальному часі. З цього експерти можуть визначити, наприклад, коли їм слід годувати чи збирати мікроорганізми.
Festo також є частиною Центру компетенцій біоінтелекту. Це злиття найважливіших дослідницьких установ і деяких передових компаній прагне сформувати біологічну трансформацію до сталих екосистем. Ми хочемо поширити цей міждисциплінарний підхід у світ із регіону Штутгарт.
Висококваліфікований технічний персонал і біотехнологи для великої кількості біореакторів доступі не скрізь. Зважаючи на це, ми підтримуватимемо операторів установок дистанційною діагностикою, обслуговуванням і контролем у рамках хмарних рішень.
З іншого боку, ми аналізуємо нові потреби в знаннях, щоб визначити міждисциплінарні зв’язки та створити інноваційні навчальні курси, та програми підвищення кваліфікації в галузі біомехатроніки, біоінтелекту та сталого розвитку. Зміна парадигми рівною мірою впливає на перспективні сфери бізнесу та професійні вимоги.
Тому ми вже зараз беремо курс на біологічну трансформацію економіки в бік екологічно чистої циркулярної економіки. Протистояти глобальним викликам 21 століття можна лише завдяки освіті. Cтоліття відповідальності.