在2023年漢諾威工博會上,工業自動化領域領先公司費斯托(Festo)展示了其最新“仿生細胞工廠”項目。該模型工廠包括一個整體的生物過程,從大規模優化藻類培養并進行實時監測和分析,到收獲以及各種成分的進一步加工和精制。費斯托認為,這是通往拯救氣候的超級藻類工廠的道路上邁出的重要一步。
2022年,費斯托首次展示了名為“圖形仿生細胞”的生物反應器。利用其在氣動、電氣自動化、過程自動化、數字化和人工智能等技術領域的優勢,該生物反應器可使藻類吸收的二氧化碳比陸地植物多一百倍。與此同時,藻類的代謝過程還會產生脂肪酸、色素和表面活性劑等物質,可作為生產藥品、食品、塑料或化妝品的原材料。而且這些生物基終端產品是生物可降解的,可保持整體的循環經濟。
在本屆漢諾威工博會上,費斯托公司研究與創新主管埃利亞斯·克努本博士向科技日報記者介紹了最新的仿生細胞工廠項目,這是一個從藻類中培養生物質的模型工廠。該系統由5個模塊組成。模塊一從環境中吸收并濃縮二氧化碳,為藻類生長提供充足的二氧化碳;模塊二是在量子傳感器的幫助下,實時分析藻類生長的情況。例如,確定細胞的大小和數量;模塊三用來培養藻類,這是系統的核心,設置了完美的生長條件;模塊四是在合適的時間進行收獲。通過離心機分離水和藻類物質,然后將水返回到培養段;模塊五是精制藻膏,產出一種高純度的,可用于化學、食品或制藥行業的藻類油。
克努本博士強調,借助費斯托自動化技術,能以高效、節約資源的方式在封閉回路中大規模培養生物質。目前該中試工廠藻類培養模塊的容積只有100升,但其設計方式使其易于擴大規模。