BioTech Automation

Automatización de biorreactores para algas, bacterias y levaduras: de la enseñanza hasta la producción

Los bioprocesos son cada vez más importantes para la industria, ya que representan alternativas sostenibles a los procesos de producción convencionales y permiten fabricar nuevos productos. Con BioTech Automation, Festo presenta un sumario de los componentes y soluciones ya disponibles basados en procesos de cultivo seleccionados, que se ilustran en dos biorreactores: un reactor de algas con el ejemplo de Chlorella vulgaris y un reactor de acero inoxidable para el cultivo de microorganismos como E. coli. Además, se muestra un concepto de aprendizaje modular, un reactor de aprendizaje. Con la ayuda de un bioproceso se enseñan contenidos de ingeniería eléctrica, mecánica, informática y procesos biológicos, creando un nuevo perfil laboral: el técnico en biomecatrónica.

Condiciones optimizadas para el cultivo de microogranismos

Para que los microorganismos como las bacterias, algas y levaduras crezcan de forma ideal y alcancen una biomasa elevada, deben crearse en el reactor unas condiciones ambientales adaptadas con precisión a sus necesidades. Para ello es necesario medir, registrar y controlar muchas variables.

Además de la temperatura y el valor de pH, el aporte de nutrientes y la gasificación precisa de aire, oxígeno y otros gases desempeñan un papel fundamental. Para ello, Festo ofrece componentes y soluciones en los ámbitos de la manipulación de gases y líquidos y la tecnología de control, así como soluciones que incluyen hasta el armario de maniobra listo para instalar.

Automatización BioTech: Biorreactor

Biorreactor:
Productos destacados y su función

Aquí mostramos un biorreactor de acero inoxidable que se utiliza con frecuencia en la biotecnología industrial.

Manipulación de gases: control de caudal preciso

Las válvulas reguladoras de caudal proporcional VEMD se utilizan para dosificar los gases. Además del aire, también se emplea el nitrógeno, el CO2 y en particular el oxígeno.

Manipulación de líquidos: dosificación precisa mediante sobrepresión

El método de presión sobre líquido se utiliza para dosificar el fluido líquido en el reactor a través del regulador de presión proporcional VEAB. Con la válvula se crea una sobrepresión sobre un contenedor de fluidos. La sobrepresión hace que el fluido entre en el reactor.

La válvula con separación de fluidos VYKA controla incluso las cantidades más pequeñas con gran precisión y también es adecuada para sustancias agresivas como soluciones alcalinas, ácidos y otros productos químicos.

Para controlar la temperatura del reactor se utiliza la válvula de bola VZBD, conforme con la FDA, que se ajusta mediante el actuador giratorio DFPD y el posicionador CMSX.

Control: control automatizado de todos los parámetros

El controlador CPX-E controla los componentes del reactor y regula así automáticamente el valor del pH, la temperatura y otros factores que influyen en el crecimiento de los microorganismos. Se puede conectar a un sistema de control que utilice el estándar MTP.

La pantalla de funcionamiento del CDPX muestra el tablero de mandos adecuado para manejar el biorreactor a través de la pantalla táctil.

Más información sobre los productos integrados

BioTech Automation: reactor de algas

Reactor de algas:
Productos destacados y su función

La fotosíntesis es una vía metabólica central para el crecimiento de las algas. En ella, el CO2 se convierte en azúcar y se libera oxígeno.

Manipulación de gases: dos conceptos para el gaseado

La aplicación muestra dos formas de gaseado controlado: por un lado, se utiliza una válvula reguladora de caudal proporcional VEMD para suministrar el aire y el CO2 en el reactor con la cantidad exacta.

Por otro lado, la gasificación se controla utilizando el regulador de presión VEAA junto con el sensor de caudal SFAH. Este mide la cantidad real de CO2 y aire.

Manipulación de líquidos: tecnología de válvulas apta para el contacto con alimentos

La válvula aprisionadora VZQA, de accionamiento neumático y apta para alimentos, se utiliza para llenar y vaciar el reactor o para la extracción de muestras.

Control: novedad de producto en uso

Estas válvulas se gobiernan mediante el nuevo terminal de válvulas VTUX. El CPX-E controla y regula los componentes del reactor y, de este modo, regula automáticamente el pH, la temperatura, la gasificación y la luz.

Más información sobre los productos integrados

Siempre la solución adecuada

Además de componentes individuales, Festo también ofrece soluciones de sistema personalizadas para biorreactores. Así, a partir de componentes seleccionados se desarrollan soluciones de automatización personalizadas, por ejemplo, en forma armarios de maniobra completos. También se puede crear software personalizado, desde el control hasta la nube. La perfecta integración de los sistemas y la posibilidad de analizar los datos en tiempo real permiten un control eficaz y transparente de los procesos.