La biotecnologia indica l'uso tecnico di sistemi biologici, cellule o organismi per lo sviluppo di prodotti e processi. Unisce discipline come la biologia, la chimica, l'ingegneria dei processi e l'automazione. L'obiettivo è controllare, monitorare e trasformare i processi biologici in processi stabili e riproducibili.
Le applicazioni biotecnologiche spaziano dalla gestione dei laboratori fino ai processi di produzione industriale continui. La progettazione tecnica determina in modo significativo se un processo biologico può essere scalabile e gestito in modo economico.
I processi biotecnologici trovano oggi applicazione in un'ampia gamma di industrie e rappresentano applicazioni fondamentali della biotecnologia in diversi settori. Nell'industria farmaceutica e biofarmaceutica costituiscono la base per la produzione di principi attivi complessi, vaccini nonché terapie cellulari e geniche. Nella biotecnologia industriale si utilizzano processi biologici, ad esempio in fermentazioni o conversioni enzimatiche.
Anche l'industria alimentare e delle bevande utilizza sempre più la biotecnologia per l'ottimizzazione dei processi o per lo sviluppo di nuovi prodotti. Inoltre, sta assumendo un'importanza sempre maggiore nel settore dell'energia e dell'ambiente, ad esempio nei concetti di stoccaggio e conversione sostenibili. Nonostante i diversi obiettivi, queste applicazioni condividono l'elevato requisito di precisione tecnica e stabilità dei processi.
L'importanza crescente della biotecnologia è strettamente connessa agli sviluppi globali e all'obiettivo di una crescita sostenibile. La necessità di metodi di produzione sostenibili cresce parallelamente alla domanda di prodotti di origine biologica e personalizzati. Allo stesso tempo i processi biotecnologici devono essere trasferiti più rapidamente dalla ricerca alla scala industriale.
Questo processo di scalabilità comporta nuove sfide a livello tecnico. I processi manuali raggiungono rapidamente i loro limiti, mentre i sistemi automatizzati consentono di ottenere condizioni riproducibili e una qualità costante dei processi. L'automazione rappresenta quindi un elemento abilitante fondamentale per la moderna biotecnologia.
Le applicazioni biotecnologiche impongono requisiti particolari per la tecnologia degli impianti e l'automazione. I parametri di processo come temperatura, pressione, flussi di fluidi e composizione dei gas devono essere regolati con precisione e monitorati continuamente. Allo stesso tempo sono indispensabili design igienici e componenti sterilizzabili per proteggere i sistemi biologici sensibili.
Inoltre, vi è la necessità di concetti impiantistici flessibili e modulari. I processi devono essere adattabili alle diverse fasi di sviluppo: dalle sperimentazioni di laboratorio fino agli impianti di produzione. Una strategia di automazione completa consente una trasferibilità e una scalabilità coerente dei processi.
Festo supporta le applicazioni biotecnologiche con un assortimento appositamente progettato per soddisfare i requisiti tecnici dei processi biologici. Il focus è sulla combinazione di automazione, hardware specifico per i processi e una consolidata competenza ingegneristica.
Inoltre, Festo si impegna attivamente nella ricerca di tecnologie del futuro. Nell'ambito dei progetti di innovazione, i principi biologici vengono analizzati e trasferiti ad applicazioni tecniche. Esempi di ciò sono la PhotoBionicCell e la BionicHydrogenBattery, che dimostrano come i processi biologici possano essere utilizzati per nuovi approcci nell'energia, nell'uso delle risorse e nel design dei sistemi. Questi progetti di ricerca forniscono impulsi importanti per l'ulteriore sviluppo delle applicazioni biotecnologiche e sottolineano l'obiettivo di coniugare innovazione e pratica industriale.
PhotoBionicCell
La PhotoBionicCell dimostra come i processi biologici possano essere combinati con moderne tecnologie di comando e regolazione. È un esempio emblematico di un approccio volto a rendere le reazioni biologiche tecnicamente controllabili e, in tal modo, ad aprire nuove possibilità nel campo della biotecnologia.
BionicHydrogenBattery
Con la BionicHydrogenBattery Festo sfrutta i principi funzionali biologici nel contesto dei sistemi energetici sostenibili. La soluzione dimostra come i concetti basati sulla biotecnologia per la generazione e lo stoccaggio dell'energia possano essere implementati tecnicamente e integrati in sistemi più ampi.
Gli esempi citati rappresentano il'assortimento di biotecnologia di Festo. Inoltre, Festo supporta le applicazioni biotecnologiche lungo l'intero processo: dai singoli componenti di automazione fino alle soluzioni di ingegneria e di sistema complete. In questo contesto, i requisiti biologici, di ingegneria di processo e tecnici vengono integrati in modo mirato.
Poiché i progetti biotecnologici sono individuali, lo scambio diretto di competenze specialistiche è determinante. Festo supporta gli utenti nell'analisi delle proprie esigenze specifiche e nello sviluppo di soluzioni tecniche su misura per le necessità di ciascun progetto.
La biotecnologia è una tecnologia chiave per numerosi settori industriali e continuerà ad acquisire sempre maggiore importanza. Il successo dei processi biotecnologici dipende in larga misura da un'implementazione tecnica precisa, affidabile e scalabile.
Festo combina competenze nell’ambito dell'automazione con una profonda conoscenza dei processi, aiutando le aziende a implementare i processi biologici in modo efficiente e orientato al futuro, dal laboratorio fino alle applicazioni industriali.