Geoptimaliseerde omstandigheden voor de cultivering van microogranismen
Om micro-organismen zoals bacteriën, algen en gisten optimaal te laten groeien en een hoge biomassa te laten bereiken, moeten in de reactor omgevingscondities worden gecreëerd die precies zijn afgestemd op hun behoeften. Hiervoor moeten veel variabelen worden gemeten, geregistreerd en gecontroleerd.
Naast de temperatuur en pH-waarde spelen de toevoer van voedingsstoffen en de nauwkeurige begassing van lucht, zuurstof en andere gassen een centrale rol. Festo levert componenten en oplossingen op het gebied van handling van gassen, liquid handling en besturingstechniek (Control), evenals oplossingen tot en met de inbouwklare schakelkast.
Bioreactor:
Highlight-producten en hun functie
Hier laten we een roestvast stalen bioreactor zien die veel gebruikt wordt in de industriële biotechnologie.
Handling van gassen: nauwkeurige debietregeling
De VEMD-massastroomregelaars worden gebruikt om de gassen te doseren. Naast lucht, worden ook stikstof, CO2 en in het bijzonder zuurstof ingezet.
Liquid Handling: nauwkeurig doseren door overdruk
De pressure-over-liquid methode wordt gebruikt om de vloeibare media in de reactor te doseren via het proportioneel drukregelventiel VEAB. Het ventiel wordt gebruikt om een mediacontainer onder druk te zetten. Door de overdruk komt het medium in de reactor terecht.
Het media-gescheiden magneetventiel VYKA regelt zelfs de kleinste hoeveelheden met hoge precisie en is ook geschikt voor agressieve stoffen zoals logen, zuren en andere chemicaliën.
De FDA-conforme VZBD kogelkraan, die wordt geregeld door de DFPD zwenkaandrijving en de CMSX klepstandsteller, wordt gebruikt om de temperatuur van de reactor te regelen.
Control: geautomatiseerde regeling van alle parameters
De CPX-E besturing bestuurt de componenten in de reactor en regelt zo automatisch de pH-waarde, temperatuur en andere factoren die de groei van de micro-organismen beïnvloeden. Verbinding met een controlesysteem via de MTP-standaard is mogelijk.
Het bedieningsscherm van de CDPX geeft het juiste dashboard weer voor de bediening van de bioreactor via het Touch Screen.
Algenreactor:
Highlight-producten en hun functie
Fotosynthese is een centraal metabolisme voor de groei van algen. Tijdens dit proces wordt CO2 in suiker omgezet en komt zuurstof vrij.
Handling van gassen: twee ontwerpen voor begassing
De toepassing toont twee manieren van gecontroleerde vergassing: Enerzijds wordt een VEMD-massastroomregelaar gebruikt voor lucht en CO2 precies de juiste hoeveelheid in de reactor.
Aan de andere kant wordt de begassing geregeld met behulp van de VEAA-drukregelaar in combinatie met de SFAH-debietsensor. Hiermee wordt de werkelijke hoeveelheid CO2 en lucht gemeten.
Liquid Handling: voedselveilige ventieltechnologie
Het pneumatisch bediende voedselveilige pinchventiel VZQA wordt gebruikt voor het vullen en legen van de reactor of voor monsterneming.
Controle: Productinnovatie in gebruik
Deze ventielen worden aangestuurd door het nieuwe VTUX ventieleiland. De CPX-E bestuurt en regelt de componenten in de reactor en regelt zo automatisch de pH-waarde, temperatuur, gasvorming en licht.
Altijd de juiste oplossing
Naast afzonderlijke componenten biedt Festo ook op maat gemaakte systeemoplossingen voor bioreactoren. Automatiseringsoplossingen op maat worden ontwikkeld op basis van geselecteerde componenten, bijvoorbeeld in de vorm van complete schakelkasten. Er kan ook software op maat worden gemaakt, van de besturing tot de cloud. Naadloze integratie van de systemen en de mogelijkheid om gegevens in realtime te analyseren, maken een efficiënte en transparante procesbesturing mogelijk.
Biologisering als leergebied
Festo gaat de nieuwe uitdagingen op het gebied van biologisering niet alleen aan vanuit een technisch perspectief, maar houdt als marktleider op het gebied van technische opleiding en bijscholing ook rekening met de kwalificaties die in de toekomst nodig zijn.
In het kader van de eigen beroepsopleiding heeft Festo daarom samen met de Industrie- und Handelskammer Stuttgart de aanvullende kwalificatie "Klimawirtschaft und nachhaltige Entwicklung" gelanceerd. Het is gericht op veel opleidingsberoepen. Er komt een module "Automatisering van biologische transformatie" voor met name industrieel-technische en commerciële stagiairs.
Festo zal delen hiervan behandelen in haar opleidingscentrum en zal beginnen met haar eigen stagiairs. Festo ontwikkelt ook een modulair leerconcept voor toekomstige biomechatronica-ingenieurs, waarmee kennis kan worden overgedragen, vooral technische basisstof.
Er zijn ook concrete plannen voor het hoger onderwijs. We werken momenteel samen met de Universiteit van Reutlingen aan een nieuw biomechatronicaprogramma dat biologische en technische inhoud combineert met een focus op de cel als 's werelds kleinste fabriek. De nieuwe leerreactor zal ook hier worden gebruikt.
Leerreactor: modulair systeem voor biomechatronica-ingenieurs
Naast de ontwikkeling van nieuwe functieprofielen heeft Festo voor aankomende biomechatronica-ingenieurs een modulair leerconcept ontworpen waarmee kennis kan worden overgedragen, met name technische basisstof. Het systeem bestaat uit leersoftware en verschillende leerhardware in een modulair draagsysteem.
De leersoftware: De leersoftware is een prototype op basis van het beproefde leerplatform Festo LX, dat de inhoud op een speelse manier overbrengt en leerlingen voorbereidt op de taken.
Leerhardware: De aanvullende hardware bestaat uit een bioreactor voor de cultivering van gisten en toepassingen voor monsterneming. Het systeem bevat ook twee Festo Didactic producten: de besturingskast van de SkillsConveyor, die al beschikbaar is, en het electeo leersysteem, dat voor het eerst wordt gepresenteerd op de Hannover Messe.
Ondersteunend systeem: Het leersysteem bestaat uit vijf modules en kan naar wens worden uitgebreid en gecombineerd met andere modules. De afgeschuinde vorm van de geïntegreerde elementen maakt ergonomisch leren mogelijk.