Siemens и Nasekomo масштабируют биопроизводство с помощью цифровых двойников

Около 95% мирового производства продуктов питания зависит от почвы, при этом примерно треть почв уже деградирована. К 2050 году сельскому хозяйству потребуется производить примерно на 50% больше продовольствия, кормов и волокна, чем в 2012 году. Решение связано не только с ростом объёмов, но и с поиском устойчивых способов возврата питательных веществ в почву и более эффективного использования побочных продуктов агропроизводства.

Необычный инженерный вызов

Один из ответов предлагают чёрные львинки (Hermetia illucens). Компания Nasekomo совместно с Siemens уже четыре года решает нестандартную инженерную задачу: как превратить возможности крошечных насекомых в повторяемый промышленный процесс. Живые организмы сложно стандартизировать — в отличие от традиционных производственных систем, они не всегда подчиняются воспроизводимой логике. Однако именно повторяемость критически важна для надёжной работы биологических процессов в промышленном масштабе.

Инициатива Nasekomo «Frass to Future» направлена на поддержку целей устойчивого развития, балансировку углеродного следа и усиление воздействия в рамках ESG-повестки.

От органических отходов к почвенному ресурсу

«Frass to Future» основана на простом биологическом принципе: в природных экосистемах органическое вещество не становится отходом — оно разлагается, трансформируется и возвращается в почву. Как пояснил Марк Болар, соучредитель и генеральный директор Nasekomo: «С помощью Frass to Future мы используем инструмент чёрной львинки, который воспроизводит то, что природные экосистемы делали тысячелетиями. С чёрной львинкой мы биоконвертируем органические отходы во фрасс — своего рода биологический мультивитамин».

Этот «биологический мультивитамин» — центральный элемент инициативы, но инженерная задача выходит далеко за пределы биологии. В отличие от обычного производства, биоконверсия требует стандартизированных и измеримых процессов, чтобы масштабироваться до индустриального уровня.

Роль цифровых двойников и данных

Siemens и Nasekomo применяют цифровые двойники для масштабирования биоконверсии. Цифровой двойник позволяет моделировать и оптимизировать условия выращивания личинок, контролировать параметры среды и прогнозировать результаты до внесения изменений в физическую систему. Данные и прослеживаемость становятся ключевыми факторами индустриализации биологических процессов: они обеспечивают воспроизводимость, качество и соответствие нормативным требованиям.

Такой подход имеет значение для регенеративного сельского хозяйства и продовольственной безопасности: он позволяет возвращать питательные вещества в почву, сокращать объёмы органических отходов и создавать устойчивые цепочки поставок кормов и удобрений.

Применение в России

В России тема биоконверсии органических отходов с помощью чёрной львинки также активно развивается: есть проекты по переработке отходов животноводства и пищевой промышленности в кормовой белок и биоудобрения. Решения класса Siemens — промышленная автоматизация, цифровые двойники, системы сбора и анализа данных, прослеживаемость — могут быть востребованы для масштабирования таких производств в регионах с развитым АПК. Особенно актуальны они для повышения эффективности ферм, снижения нагрузки на полигоны и получения органических удобрений для восстановления почв. При локализации и адаптации под российские условия подобные технологии способны поддержать импортозамещение в сфере кормового белка и органических удобрений.