A Festo automatizálási technológiájával a biomassza nagy mennyiségben, rendkívül hatékonyan és erőforrás-kímélő módon termeszthető. Mindaz, amit jelenleg a hatalmas szén-dioxid-kibocsátást okozó kőolajból gyártunk, fenntartható módon algákból is előállítható. A BionicCellFactory segítségével a Festo egy holisztikus biofolyamatot mutat be – az algák optimalizált termesztésétől a folyamatos megfigyelés és elemzés mellett a betakarításon át a különböző összetevők további feldolgozásáig és finomításáig. Az így nyert biomassza felhasználható a vegyiparban, az élelmiszeriparban vagy a gyógyszeriparban.

A BionicCellFactory gyár öt modulra oszlik, amelyekben a természet és a technológia különböző módon egyesül

Az éghajlat és az erőforrások védelme korunk két nagy kihívása. Hogyan tudjuk kivonni a szén-dioxidot a légkörből, és hogyan tudunk aktívan hozzájárulni az éghajlatvédelemhez? Hogyan csökkenthetjük anyagfogyasztásunkat, hogyan hasznosíthatunk újra több anyagot, és hogyan juthatunk ugyanakkor alternatív nyersanyagokhoz? A Festónál már jó ideje foglalkozunk ezekkel a kérdésekkel, és új utakat járunk be:

– Az automatizálási technológiával kapcsolatos szakértelmünket átültetjük a biológiai folyamatokra. Itt is a természet a mi nagy példaképünk. Megtanít minket az erőforrás-hatékonyságra, mert a természetben nincs hulladék vagy pazarlás. A laboratóriumi formátumból származó megoldásokat felgyorsítjuk, és a biológiai és műszaki folyamatok kölcsönhatásán keresztül, megfelelő méretarányban ipari alkalmazásba visszük – magyarázza Dr. Elias Knubben, a vállalati kutatás és innováció alelnöke.

A sejt mint gyár

Az élő sejtek a világ legkisebb gyárai. Az algák kloroplasztisz sejtjei fotoszintetizálnak, hogy a napfényt, szén-dioxidot és vizet oxigénné és kémiai energiaforrássá – vagy értékes szerves anyaggá – alakítsák át. Automatizálási technológiánkkal a biomassza zárt ciklusban, rendkívül hatékonyan, erőforrás-kímélő módon és nagy mennyiségben termeszthető. Mindaz, amit jelenleg nyersolajból állítunk elő, ami hatalmas szén-dioxid-kibocsátást okoz, fenntartható módon algákból is előállítható. Kis bolygóvédők, mert tízszer több szén-dioxidot nyelnek el, mint a szárazföldi növények. Ez az érték a bioreaktorokban történő automatizált termesztéssel megtízszerezhető. A nyert biomassza felhasználható a vegyiparban, az élelmiszeriparban vagy a gyógyszeriparban.

A Festo automatizálási technológiájával a biomassza nagy mennyiségben, rendkívül hatékonyan és erőforrás-kímélő módon termeszthető

Holisztikus folyamat egészen a betakarításig és finomításig

A PhotoBionicCell projekttel a Festo 2022-ben mutatta be az első bioreaktort az algák automatizált termesztésére. Idén az interdiszciplináris bionikai csapat még tovább megy. A BionicCellFactory-vel egy holisztikus biofolyamatot mutat be - az algák optimalizált, folyamatos megfigyeléssel és elemzéssel végzett nagyüzemi termesztésétől kezdve a betakarításon át a különböző összetevők további feldolgozásáig és finomításáig. A kémiai eljárásokkal ellentétben mindez magas hőmérséklet, nagy nyomás és toxinok nélkül zajlik.

Az algákat betöltik a BionicCellFactory-ba

A jövő termelési rendszerei

A BionicCellFactory modellgyárként a jövő holisztikus termelési rendszereinek univerzális tervrajza. A Festo automatizálási technológiájának segítségével bármilyen nagyságúra méretezhető. A megújuló nyersanyagok iránti jövőbeli kereslet kielégítéséhez több ezer literes kapacitású bioreaktorokra van szükség. Ahhoz, hogy az üzemek megbízhatóan képesek legyenek a kívánt mennyiségű biomasszát előállítani, folyamatautomatizálási szakértelemre van szükség.

2. modul: Elemzés: a sejtek megfigyelése kvantumszenzor és mesterséges intelligencia segítségével

Biológiai transzformációs portfólió

A Festo ügyfeleivel együtt intelligens vezérlőszekrény-megoldásokat fejleszt a bioreaktorok számára, és folyamatosan bővíti portfólióját. Mint automatizálási specialista, stabil és pontos folyamatszabályozást biztosít maximális termelékenység mellett. Ez magában foglalja az optimalizált fertőtlenítési és etetési stratégiákat, a vezérlő algoritmusokat, a valós idejű biomassza-meghatározásra szolgáló lágy érzékelőket és a bioalapú termelési folyamatokhoz szükséges rendszerkoncepciókat.

A Festo a felhőn keresztül távoli diagnosztikával, karbantartással és vezérléssel is támogatja a gyár üzemeltetőit. A robusztus értékteremtési folyamatok és a rendszermodulok egyszerű működtetése fontos lesz, ha a jövőben világszerte nagyszámú moduláris termelési egységet kívánnak építeni és üzemeltetni a nyersanyagok kinyerésére és a szén megkötésére.

Vezérlési felépítés: minden egyes modult a Festo CPX-E vezérlője irányít

Új munkaköri profilok az új technológiákhoz

A magasan képzett technikai személyzet és biotechnológusok azonban nem mindenhol állnak rendelkezésre. Ezért a Festo Didactic már most elemzi az új tudásigényeket, hogy interdiszciplináris kapcsolatokat határozzon meg, és innovatív tanulmányi szerződéses gyakorlati képzéseket, felsőoktatási, illetve kiegészítő képesítéseket hozzon létre a biomechatronika, a biointelligencia és a fenntarthatóság területén.

4. modul: Betakarítás: az algák betakarítása centrifugával

(Nyitókép: A BionicCellFactory a környezetbarát körforgásos gazdaság felé vezető biológiai átalakulás eszköze)