- 15 juillet 2022
- | Source: Motion Control
LA CULTURE AUTOMATISÉE DES ALGUES POUR NOUS SAUVER DES éMISSIONS de Co2
Lors du Hannover Messe, Festo a présenté une nouvelle découverte issue de son département de recherche bionique. La PhotoBionicCell est un bioréacteur qui permet la photosynthèse des algues de manière efficace et à grande échelle. Cela peut les rendre jusqu'à 100 fois plus efficaces et offrir la perspective d'une économie circulaire neutre sur le plan climatique.
Algues
En tant que photosynthétiseurs extrêmement efficaces, les algues sont de petits sauveurs du climat. Elles absorbent 10 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que les plantes terrestres. Dans les bioréacteurs dotés de capteurs, de techniques de contrôle et d'une automatisation appropriés, leur efficacité peut être multipliée par 100. Le projet de recherche PhotoBionicCell de Festo montre une approche potentielle pour la biologisation industrielle du futur.
Absorption du CO2 jusqu'à 100 fois supérieure
L'équipe bionique de Festo a étudié la photosynthèse et a présenté un photobioréacteur innovant avec la PhotoBionicCell au salon Hannover Messe 2022. Grâce à cela, les algues peuvent être cultivées automatiquement, avec une croissance contrôlée. Par le biais de la photosynthèse, les cellules des algues transforment la lumière du soleil, leCO2 et l'eau en oxygène et en vecteurs d'énergie chimique ou en matériaux organiques réutilisables. Grâce à une technologie d'automatisation permettant une gazéification et un mélange optimaux, les algues peuvent absorber jusqu'à 100 fois plus de CO2 que la flore terrestre telle que les arbres ou le maïs.
Une photosynthèse efficace
Pendant la recherche et le travail sur la PhotoBionicCell, les chercheurs se sont concentrés sur la culture de l'algue bleue Synechocystis. Ces algues produisent des pigments de couleur, des acides gras oméga 3 et du polyhydroxybutyrate (PHB). Lors de l'extraction du PHB, celui-ci peut être traité avec l'ajout d'autres substances pour être utilisé, par exemple, dans l'impression 3D. Les produits finis biosourcés peuvent généralement aussi être biodégradés et recyclés de manière neutre pour le climat.
Bioréacteur de haute technologie
capteurs quantiques
Un défi majeur pour les bioréacteurs est la détermination exacte du volume de la biomasse. Pour cela, Festo s'appuie sur le capteur de technologie quantique de la start-up Q.ANT. Cela permet d'obtenir des informations précises sur la croissance des organismes en temps réel. Grâce à la microfluidique (des pompes qui gèrent avec précision de petits volumes de liquide), les algues sont pompées automatiquement et en continu dans le capteur. Le capteur quantique peut analyser optiquement les cellules individuelles pour déterminer avec précision la quantité de biomasse. En outre, le capteur utilise également l'intelligence artificielle (IA) pour examiner la vitalité des cellules. Cela permet d'anticiper et de réagir aux événements du processus et d'intervenir de manière contrôlée.
Logiciel pour laboratoire numérisé
Jusqu'à présent, les analyses de laboratoire étaient le plus souvent effectuées manuellement. Il s'agit bien sûr d'une méthode lente qui peut également entraîner des erreurs. À l'avenir, l'automatisation de ces systèmes de laboratoire permettra de lire immédiatement et en temps réel toutes les données nécessaires.
La PhotoBionicCell utilise un logiciel développé en interne. Le tableau de bord peut afficher plusieurs photobioréacteurs avec la situation actuelle des données et des images en direct. Les modifications de paramètres et les évaluations correspondantes peuvent être effectuées 24 heures sur 24, et même à distance. Les utilisateurs peuvent ainsi réagir à tout moment aux changements survenant dans le bioréacteur. Cela permet, par exemple, de commencer la récolte au moment optimal.
L'IA pour une plus grande optimisation
Les développeurs de Festo utilisent l'IA pour évaluer les données. De cette manière, le bioréacteur peut être optimisé pour la multiplication de la culture d'algues ou pour le respect de paramètres de croissance spécifiques avec un apport énergétique minimal.
INSPIRATION BIOLOGIQUE
La PhotoBionicCell n'est pas le premier test de Festo. L'entreprise considère la bioéconomie comme le système économique de l'avenir. L'idée est qu'un avenir vivable n'est possible que si les hommes, les animaux et les plantes peuvent vivre ensemble en harmonie. Le département de recherche en bionique s'est déjà inspiré de la nature pour créer des robots et des pinces bioniques.
