Biotechnologiczny przełom pozwala rolnikom uprawiać więcej za mniej
Europejscy rolnicy stawiają czoła presji na wzrost wydajności produkcji przy mniejszym zużyciu zasobów. Rosnące koszty i regulacje dotyczą przede wszystkim nawozów syntetycznych, których produkcja w dużej mierze opiera się na paliwach kopalnych i energochłonnych procesach produkcyjnych. Jednocześnie Europa produkuje ogromne ilości niewykorzystanych odpadów rolniczych i organicznych, które stanowią źródło surowców dla biogospodarki o obiegu zamkniętym.
Bardziej zrównoważone rolnictwo dzięki odpadom
Aby rozwiązać ten problem, zespół projektu N-Spire(odnośnik otworzy się w nowym oknie) finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Innowacji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opracował innowacyjną i skalowalną platformę produkcyjną. Rozwiązanie wykorzystuje ciepło i pożyteczne mikroorganizmy do przetwarzania odpadów rolniczych w naturalne produkty, które sprzyjają rozwojowi roślin i poprawiają ich stan. Rozwiązanie to stanowi bardziej zrównoważoną alternatywę konwencjonalnych środków chemicznych. „Projekt zajął się kluczowym wyzwaniem dla europejskiego rolnictwa - zmniejszania zależności od nawozów sztucznych przy jednoczesnym utrzymaniu wydajności i odporności upraw”, wyjaśnia Branwen Miles, kierownik projektu w belgijskiej spółce Zymofix zajmującej się badaniami biotechnologicznymi, która koordynowała projekt. Zespół projektu N-Spire wykazał sposób wykorzystania rolniczych strumieni odpadów, obejmujących użyteczne pozostałości pozostałe z procesów rolnych i produkcji żywności, w celu wytwarzania cennych bioproduktów, które przyczyniają się do budowy regeneracyjnego systemu rolniczego opartego na obiegu zamkniętym.
Nauka dla czystej i inteligentniejszej hodowli roślin
Naukowcy zaprezentowali zintegrowany proces produkcji na skalę pilotażową, łączący wstępną obróbkę termiczną i fermentację w stanie stałym w jedną połączoną platformę produkcyjną. Był to kluczowy krok w procesie dowodzenia, że pozostałości rolnicze mogą być niezawodnie przetwarzane w wysokiej jakości produkty mikrobiologiczne w rzeczywistych warunkach. Jednym z największych wyzwań było utrzymanie czystości całego procesu produkcji i eliminacja zanieczyszczeń. Dzięki opracowaniu w pełni połączonego układu oraz zaawansowanych metod czyszczenia, starannej kontroli warunków transferu i optymalizacji strategii fermentacji badaczom udało się uzyskać wysokiej jakości produkty mikrobiologiczne nadające się do użytku przemysłowego. To istotny krok w kierunku zwiększenia skali produkcji, co przybliża tę technologię do komercjalizacji dzięki eliminacji wyzwań związanych z przyszłą produkcją. „Osiągnięcie tego celu pokazało, że realizacja tej technologii jest możliwa nie tylko na papierze, ale także na szerszą skalę, dzięki czemu staje się istotna z przemysłowego punktu widzenia”, mówi Miles. Naukowcy skutecznie zoptymalizowali także proces hodowli drobnoustrojów, wytwarzając czyste i stabilne produkty mikrobiologiczne w skali pilotażowej. W ramach prac powstał także szereg strategii opracowywania składów produktów przeznaczonych do stosowania w rolnictwie, w tym granulatów, preparatów płynnych i powłok nasion. W ten sposób badacze dowiedli, że opracowaną przez nich platformę można dostosować do szerokiego zakresu upraw i praktyk rolniczych. Badania szklarniowe i polowe przyniosły obiecujące wyniki - zaobserwowano lepsze kiełkowanie nasion i potencjał wyższych plonów, nawet przy niższym zużyciu nawozów.
Od start-upu do produkcji na większą skalę
Realizacja projektu N-Spire umożliwiła spółce Zymofix rozpoczęcie prac nad zwiększaniem skali produkcji i rozwojem od start-upu do szybko rozwijającej się spółki dysponującej infrastrukturą pilotażową, prawami własności intelektualnej, strategicznymi partnerstwami i jasnym planem komercjalizacji rozwiązania. W trakcie trwania projektu spółka zwiększyła zatrudnienie z 4 do 22 pracowników i pozyskała 2 miliony euro od inwestorów w celu zwiększenia skali działalności i komercjalizacji rozwiązania. „Wartość dodana projektu N-Spire obejmuje innowacyjne podejście do hodowli mikroorganizmów w celu przetwarzania odpadów rolniczych w wysokowartościowe produkty mikrobiologiczne za pośrednictwem platformy produkcyjnej”, podsumowuje Miles. „Łącząc ciągłą obróbkę wstępną i fermentację w stanie stałym, zespół opracował tańszą i niskoemisyjną alternatywę dla konwencjonalnych systemów produkcji nawozów i mikroorganizmów opartą na obiegu zamkniętym”.
