Pojedyncza kropla wody może ujawnić sekrety całego ekosystemu. Teraz, dzięki przełomowemu projektowi wspieranemu w ramach wyzwania Capgemini Tech4Positive Futures, specjaliści ds. ochrony przyrody mogą wykorzystywać tę naukę do wykrywania obecności gatunków – w ciągu minut zamiast tygodni.

Ta inicjatywa ma szczególne znaczenie dla Iana Hardy’ego, New Product Introduction (NPI) Engineering Managera w firmie Synapse, będącej częścią Capgemini.

„Projekt nabiera szczególnego znaczenia, gdy jest zgodny z osobistymi przekonaniami” – podkreśla. „Praca przy projektach związanych ze zrównoważonym rozwojem daje prawdziwą wartość dodaną.”

Ian jest członkiem Gene Genius, jednej ze zwycięskich drużyn najnowszej edycji Tech4Positive Futures – flagowego programu Capgemini, który jednoczy współpracowników wokół rozwiązywania najważniejszych wyzwań społecznych i środowiskowych dzięki innowacjom technologicznym.

Gene Genius

W ramach projektu zespół Gene Genius, działający w Seattle (USA), nawiązał współpracę z Conservation X Labs, organizacją wykorzystującą analizę DNA do identyfikowania obecności gatunków zwierząt i roślin na całym świecie. W tym celu opracowano przenośne urządzenie o nazwie NABIT (Nucleic Acid Barcode Identification Tool). Urządzenie to umożliwia analizę DNA bezpośrednio w terenie, pomagając w monitorowaniu gatunków inwazyjnych lub zagrożonych w lokalnych ekosystemach oraz umożliwiając szybkie reakcje wspierające ochronę i odbudowę przyrody.

“Możliwości tego urządzenia są rewolucyjne”, mówi Ian. „Specjaliści ds. ochrony przyrody pracujący w terenie mogą pobrać niewielką próbkę wody i już po 10–20 minutach, na podstawie pozostałego w niej DNA, stwierdzić obecność zwierzęcia.”

Wcześniej próbki DNA musiały być wysyłane do laboratoriów, a ich analiza trwała tygodniami. Teraz specjaliści ds. ochrony przyrody mogą niemal natychmiast sprawdzić, czy łososie wróciły do rzeki po usunięciu tamy, lub wykryć gatunki inwazyjne, takie jak europejski krab zielony. Każde opóźnienie może oznaczać przeoczenie momentu, w którym kolejne pokolenia gatunków inwazyjnych zaczynają się utrwalać, dlatego szybkie testowanie ma kluczowe znaczenie.

Rozwiązywanie wyzwania za pomocą robotyki

Conservation X Labs wykorzystuje w urządzeniach NABIT specjalnie zaprojektowane jednorazowe kartridże, które pozwalają uzyskiwać wyniki w kilka minut. Dotychczas ich produkcja nie była jednak możliwa na skalę niezbędną do osiągnięcia realnego efektu. Zespół postawił sobie za cel zmianę tego stanu rzeczy, pracując nad 20‑krotnym zwiększeniem produkcji kartridży.

Właśnie tutaj wkroczyła inżynierka mechanik Carly Silvernale

„Naszą rolą było przełożenie bardzo precyzyjnego i czasochłonnego montażu ręcznego na w pełni zautomatyzowany proces. Kartridże zawierają kruche, liofilizowane kulki, które reagują z DNA i kruszą się pod wpływem jakiejkolwiek siły, niewłaściwego obchodzenia się lub niewspółosiowości. Dodatkowo, operatorzy muszą pracować w grubych rękawicach PPE, co bardzo utrudnia cały proces.”

Zespół Carly rozpisał cały proces montażu, zaprojektował osprzęt do precyzyjnego pozycjonowania elementów oraz zaprogramował niestandardowego robota typu pick‑and‑place do składania kartridży.

Zespół doradzał również, jak obniżyć koszty podzespołów poprzez dobór odpowiednich dostawców i analizę różnych opcji produkcyjnych – dzięki czemu rozwiązanie stało się skalowalne i opłacalne kosztowo.

Projektowanie dla zrównoważonego rozwoju

Automatyzacja nie stanowiła jedynego wyzwania. Przeprowadzona analiza cyklu życia (LCA) pokazała, że globalna dystrybucja kartridży generowałaby znaczny ślad węglowy

„Jeżeli będą produkowane w Seattle i wysyłane globalnie, ślad węglowy będzie ogromny,” mówi Ian. „Właśnie dlatego zaprojektowaliśmy modułowe, niedrogie rozwiązanie produkcyjne, które można powielać w lokalizacjach Conservation X Labs na całym świecie. Zdecentralizowana produkcja obniża emisje i zwiększa zrównoważony charakter rozwiązania.”

Tech to make it real

Dla Carly projekt ten oznacza coś więcej niż tylko wyzwanie techniczne. „Uwielbiam pracować nad problemami inżynierskimi, które są naprawdę wymagające i wymagają pracy iteracyjnej” – mówi. „W tym przypadku szczególnie motywująca była świadomość, że efekty naszej pracy wspierają ochronę przyrody i bioróżnorodność. Każda sekunda zaoszczędzona w procesie montażu ma bezpośredni wpływ na realizację ich celów środowiskowych.”


Ian przyznaje: „Tech4Positive Futures łączy zespół o bardzo szerokich kompetencjach, pracujący wspólnie na rzecz jednego celu. Projekty takie jak Gene Genius pokazują, w jaki sposób technologia i ludzka pomysłowość mogą zmienić przyszłość ochrony przyrody”.

Jednym z celów Tech4Positive Futures jest pokazanie, w jaki sposób kompetencje projektowe i technologiczne współpracowników Capgemini wspierają zaangażowanie firmy w tworzenie zrównoważonej i inkluzywnej przyszłości. „Dzięki Tech4Positive Futures oddajemy moc laboratorium w ręce specjalistów ds. ochrony środowiska,” mówi Ian. „Taki realny wpływ na świat jest kwintesencją tego, czym jest Capgemini”.