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FESTO仿生新作丨减碳自然,构造未来工业生物化

今年夏天,高温纪录不断被打破。即使在“寒冷”的北极,气温也飙升至32.5摄氏度,热到可以穿短袖。

当气候变化的影响开始进一步显现时,更加切实有效的减碳措施迫在眉睫。制造业的节能减排更是义不容辞。FESTO认为,宜居的未来离不开生物经济。开辟工业生物生产新局面,建立循环经济,或者实现碳中和生产的新思路。

于是,FESTO一个新的仿生作品——PhotoBionicCell光生物反应器诞生了!它可以实现藻类生物量的自动化培养,以自动化和数字化帮助减碳,加速实现碳中性生产。

海藻是小型气候拯救者。在配备了适当的传感器、控制技术和自动化的PhotoBionicCell中,藻类的光合效率可以提高到陆地植物的100倍!

创新仿生技术,高效光合作用

CPX-AP-I-PN-M12
CPX-AP-I-PN-M12

生物量的生长受光生细胞控制。藻液被泵入表面收集器,作为均匀流体分布在表面收集器中,然后流回培养箱。在这个循环过程中,藻类细胞通过叶绿体中的光合作用,将阳光、二氧化碳和水转化为氧气和化学能载体或有机可回收物质,形成生物质培养的闭合循环。成熟的开环和闭环控制系统与先进的自动化解决方案相结合,为微生物提供了良好的条件。集成曝气概念确保空气中的二氧化碳在循环的生物流体中均匀分布。

在生物反应器中,一个主要的挑战是如何准确地确定生物量。通过FESTO量子技术传感器,可以对单个细胞进行光学检测,并实时监控关于生物体生长的准确信息。此外,它还检查细胞的活力,提前响应过程事件并进行调整。

数字化,打开了工业生物的思路。

工业化将为工业领域的未来开辟创新思路,结合创新自动化技术和数字解决方案的仿生作品PhotoBionicCell提供了可行性。不同的FESTO自动化组件“各司其职”,使整个系统能够平稳运行。

CPX-AP-I-PN-M12
CPX-AP-I-PN-M12

 

FESTO 自动化系统CPX-AP-I-PN-M12

控制水槽中的所有进程,并进行云通信。

FESTO 比例流量调节阀VEMD

利用压电技术对气体进行精确定量

FESTO CPX-AP-I-PN-M12远程IO系统

另外,PhotoBionicCell是用FESTO开发的软件完成的。许多光生物反应器配有仪表板,用于显示当前的数据情况和实时图像,以便可以全天候远程进行参数的改变和相应的评估。在此基础上,festo中的开发者还赋予了PhotoBionicCell人工智能和数字孪生的新功能。利用人工智能(AI)对数据进行评估,可以用较少的能量输入优化藻类培养物的繁殖或维持特定的生长参数,预测阀门等部件的使用寿命。AI创造的数字孪生还可以模拟生物反应器的完整生命周期,显示虚拟图像。这样,即使在实际操作之前,我们也可以非常准确地估计不同微生物的预期细胞生长。

结合自动化和数字化的力量,开创工业生物的新局面。FESTO全新仿生作品PhotoBionicCell充分发挥生物灵感,以自然回馈自然。‘

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