Inteligentna produkcja żywności: automatyzacja hodowli mikroalg

Rzędy fotobioreaktorów wypełniają halę produkcyjną, nadając zakładowi atmosferę rodem z filmów science fiction. Gęsty, musujący płyn nieustannie przepływa przez sieć przezroczystych rurek skąpanych w fioletowym świetle. Witamy w najnowocześniejszym zakładzie rolnictwa wewnętrznego firmy VAXA Technology. Płyn ten zawiera islandzką Ultra Spirulinę – mikroglon bogaty w białko, żelazo i kwasy tłuszczowe, stanowiący wysoce zrównoważone źródło pożywienia zarówno dla ludzi, jak i dla akwakultury. Oświetlenie nie służy tu wyłącznie celom dekoracyjnym: czerwony i niebieski to główne długości fal potrzebne glonom do fotosyntezy. „Zamiast zużywać energię elektryczną do wytwarzania długości fal, których glony nie potrzebują, skupiamy się wyłącznie na tych, które są im niezbędne” – wyjaśnia Kristinn Haflidason, dyrektor generalny VAXA Technologies Iceland.

Dzięki przełomowym procesom produkcji w pomieszczeniach firma VAXA Technologies przekształca czystą energię w żywność, wytwarzając najbardziej zrównoważoną uprawę na świecie – mikroalgi bogate w kwasy omega-3 i białko.

Firma VAXA Technologies opracowała i opatentowała platformę „energia-żywność”, umożliwiającą uprawę tego obiecującego superfoodu przez cały rok przy użyciu zaledwie trzech kluczowych składników: energii, wody i dwutlenku węgla. Wybierając lokalizację dla swojego flagowego zakładu, firma VAXA wybrała miejsce, w którym wszystkie trzy składniki są dostępne w dużych ilościach. Zlokalizowana obok jednej z największych na świecie elektrowni geotermalnych w Hellisheiði, firma wykorzystuje jej produkty uboczne – w tym ciepło odpadowe, w 100% ekologiczną energię elektryczną, gorącą i zimną wodę niepochodzącą z morza oraz dwutlenek węgla – do zasilania wysoce wydajnego procesu produkcyjnego w obiekcie o pełnym zabezpieczeniu biologicznym. Wyniki są niezwykłe: w porównaniu z tradycyjnymi metodami firma VAXA produkuje mikroalgi, wykorzystując mniej niż 1 procent powierzchni i słodkiej wody wymaganej do konwencjonalnej uprawy mikroalg, jednocześnie zwiększając plony dziesięciokrotnie. Za tym sukcesem stoi technologia firmy Siemens.

Zakład firmy VAXA Technologies – Prawa autorskie do zdjęcia: Petur Gunnarson

Cały system – obejmujący oświetlenie, sterowanie warunkami środowiskowymi oraz dostarczanie składników odżywczych – działa z dużym stopniem autonomii, opierając się na rozwiązaniach automatyki, takich jak TIA Portal i Simatic S7-1500. Komponenty sieci przemysłowej Scalance zapewniają niezawodną i bezpieczną wymianę danych w środowisku Simatic, łącząc sieci IT i OT. Gdy konieczne są aktualizacje lub dostosowania automatyki, inżynierowie firmy VAXA mogą je szybko i sprawnie przeprowadzić za pośrednictwem portalu TIA.

Wdrożenie technologii rozpoczęło się od inicjatywy Energy2Feed, w ramach której zespół firmy Siemens wspierał firmę VAXA, dostarczając modele danych offline oraz wskazówki dotyczące optymalizacji strategii sterowania. Platforma ta pozwala firmie VAXA precyzyjnie monitorować i regulować każdy aspekt produkcji – od warunków uprawy po zbiór. „Modele te nadal stanowią kluczowy wkład w optymalizację sterowania zakładem i są jednym z głównych powodów, dla których firma VAXA stale zwiększa produkcję” – mówi dr Ari Ingimundarson, dyrektor ds. inżynierii i operacji w firmie VAXA. Co ciekawe, słowo „vaxa” w języku islandzkim oznacza „rosnąć” lub „zwiększać się”.