Sản xuất thực phẩm thông minh: Tự động hóa nuôi trồng vi tảo

Các hàng lò phản ứng quang sinh trong khu sản xuất tạo nên một bầu không khí như bước ra từ phim khoa học viễn tưởng. Một dòng chất lỏng đặc, sủi bọt liên tục chảy qua mạng lưới các ống trong suốt, được chiếu sáng bằng ánh tím. Chào mừng đến với cơ sở canh tác trong nhà tiên tiến của VAXA Technology. Chất lỏng đó chứa spirulina Ultra – một loại vi tảo giàu protein, sắt và axit béo, cung cấp nguồn dinh dưỡng bền vững vượt trội cho cả con người và nuôi trồng thủy sản. Và điểm đáng chú ý là nguồn ánh sáng “nuôi dưỡng” tảo không cần đến điện năng tạo bước sóng như phương pháp truyền thống. “Thay vì sử dụng điện để tạo ra các bước sóng mà tảo không cần, chúng tôi chỉ tập trung vào những bước sóng mà chúng thực sự cần,” bà Kristinn Haflidsdóttir, Tổng Giám đốc VAXA Technologies Iceland, cho biết.

Nhờ chuyển đổi đột phá sang sản xuất trong nhà, VAXA Technologies đã làm sạch nguồn năng lượng đầu vào cho thực phẩm, qua đó sản xuất loại cây trồng bền vững nhất thế giới – vi tảo giàu Omega-3 và protein.

VAXA Technologies đã phát triển và đăng ký bằng sáng chế cho một nền tảng tiết kiệm năng lượng nhằm nuôi trồng siêu thực phẩm đầy tiềm năng này quanh năm, chỉ với ba yếu tố đầu vào then chốt: năng lượng, nước và CO₂. Khi lựa chọn địa điểm cho cơ sở hàng đầu của mình, VAXA đã chọn nơi hội tụ đầy đủ cả ba nguồn lực này. Tại một trong những quốc gia sở hữu nguồn năng lượng địa nhiệt dồi dào nhất thế giới, kế hoạch tổng thể của công ty tận dụng các nguồn đầu ra như chất thải, nhiệt, 100% điện năng xanh, nước nóng và lạnh không phải nước biển, cùng CO₂ để vận hành một quy trình sản xuất hiệu quả cao trong cơ sở khép kín hoàn toàn. Kết quả đạt được rất ấn tượng: so với các phương pháp truyền thống, VAXA sản xuất vi tảo với diện tích đất và lượng nước ngọt chỉ dưới 1%, đồng thời tăng năng suất lên gấp mười lần. Đằng sau thành công này là công nghệ từ Siemens.

Cơ sở VAXA Technologies – Ảnh: Petur Gunnarson

Toàn bộ hệ thống – bao gồm chiếu sáng, điều khiển môi trường và cung cấp dinh dưỡng – hoạt động với mức độ tự động hóa cao nhờ các giải pháp như TIA Portal và Simatic S7-1500. Các thành phần mạng công nghiệp Scalance đảm bảo trao đổi dữ liệu an toàn và tin cậy trong môi trường Simatic, kết nối liền mạch giữa mạng CNTT và vận hành CNVH. Khi cần điều chỉnh hệ thống tự động hóa, các kỹ sư của VAXA có thể thực hiện nhanh chóng và hiệu quả thông qua cổng thông tin TIA.

Việc triển khai công nghệ bắt đầu với một sáng kiến Energy2Feed, nơi Siemens hợp tác cùng VAXA xây dựng các mô hình số dẫn dắt chiến lược tối ưu hóa liên tục. Nền tảng dữ liệu này cho phép VAXA giám sát và điều chỉnh chính xác mọi khía cạnh của quá trình sản xuất – từ điều kiện tăng trưởng đến thu hoạch. “Các mô hình này tiếp tục đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa việc kiểm soát nhà máy và là một trong những lý do chính giúp VAXA không ngừng gia tăng sản lượng,” Tiến sĩ Ari Ingimundarson, Trưởng bộ phận Kỹ thuật và Vận hành tại VAXA, cho biết. Một điểm thú vị là từ “vaxa” trong tiếng Iceland có nghĩa là “phát triển” hoặc “tăng trưởng”.