Optimalizované podmínky pro kultivaci mikrogranismů
Aby mikroorganismy jako bakterie, řasy a kvasinky mohly ideálně růst a dosáhnout velké biomasy, musí být v reaktoru vytvořeno prostředí přesně odpovídající jejich potřebám. Nutností je měření, detekci a regulace mnoha proměnných.
Kromě teploty a hodnoty pH hraje ústřední roli přísun živin a přesné dávkování vzduchu, kyslíku a dalších plynů. Svoje místo nachází komponenty a řešení Festo z oblasti manipulace s plyny, manipulace s kapalinami, řídicí techniky, využít můžete i kompletních celků včetně hotových rozvaděčů připravených k instalaci.
Bioreaktor:
Hlavní výrobky a jejich funkce
Tady je bioreaktor z ušlechtilé oceli, který se často používá v průmyslové biotechnologii.
Manipulace s plyny: přesné řízení průtoku
K dávkování plynů se používají regulátory hmotnostního průtoku VEMD. Kromě vzduchu se používá dusík, CO2 a zejména kyslík..
Manipulace s kapalinami: přesné dávkování přetlakem
K dávkování kapalného média v reaktoru se používá proces pressure-over-liquid s proporcionálním redukčním ventilem VEAB. Ventil udržuje tlak na hladinu média v nádobě. Médium je přetlakem dopravováno do reaktoru.
Elektromagnetické ventily VYKA s oddělením média řídí s vysokou přesností i ta nejmenší množství a jsou vhodné i pro agresivní látky, jako jsou louhy, kyseliny a další chemikálie.
Kulové ventily VZBD v souladu s FDA slouží k řízení teploty reaktoru. Jejich polohu nastavují kyvné pohony DFPD a pozicionéry CMSX.
Control: automatická regulace všech parametrů
Automat CPX-E řídí komponenty v reaktoru a tím automaticky reguluje hodnotu pH, teplotu a další faktory ovlivňující růst mikroorganismů. K řídicímu systému je možné se připojit pomocí standardu MTP.
Na dotykové obrazovce ovládací jednotky CDPX se zobrazí příslušný dashboard pro ovládání bioreaktoru.
Řasový reaktor:
Hlavní výrobky a jejich funkce
Fotosyntéza je centrální metabolickou cestou pro růst řas. Tím se přeměňuje CO2 na cukr a uvolněný kyslík.
Gas Handling: dvě koncepce pro dávkování plynu
Aplikace ukazuje dva způsoby řízeného zajištění plynu: Na jedné straně se regulátorem hmotnostního průtoku VEMD pro vzduch a CO2 přivádí do reaktoru přesně správné množství.
Na druhé straně je přívod plynu řízen regulátorem tlaku VEAA v kombinaci s čidlem průtoku SFAH. Tím se měří skutečné množství CO2 a vzduchu.
Manipulace s kapalinami: technologie ventilů bezpečná pro potraviny
Pneumaticky poháněné potravinářské hadicové ventily VZQA slouží k plnění a vyprazdňování reaktoru nebo k odběru vzorků.
Control: novinka v akci
Ventily jsou ovládány novým ventilovým terminálem VTUX. CPX-E zajišťuje řízení a regulaci komponentů v reaktoru a automaticky reguluje hodnotu pH, teplotu, přívod plynů a světlo.
Vždy správné řešení
Kromě jednotlivých komponentů nabízí Festo také kompletní sestavy pro bioreaktory na zakázku. Vhodné automatizační celky jsou vyvíjeny z vybraných komponentů, například v podobě kompletních rozvaděčů. Součástí může být i software na zakázku, od řízení až po cloud. Snadná integrace systémů a možnost analýzy dat v reálném čase zajišťují efektivní a transparentní řízení procesů.
Biologizace jako obor učení
Jako vedoucí firma v oblasti odborného školení a dalšího vzdělávání plníme nové výzvy v oblasti biologizace nejen z technického hlediska, ale máme na zřeteli i kvalifikace požadované v budoucnu.
V oblasti vlastního odborného vzdělávání jsme společně s regionem IHK Stuttgart spustili doplňkovou kvalifikaci „Ochrana klimatu a udržitelný rozvoj“. Kvalifikace je zaměřena na mnoho výukových profesí. Speciálně pro průmyslově-technické a obchodní studující je určen modul „Automatizace biologické transformace“.
Části modulu se vyučují ve školicím centru Festo, začínají s vlastními studujícími. Vyvíjíme modulární vzdělávací koncepci pro začínající biomechatronické inženýry, kterou lze využít k předávání znalostí, zejména technických základů.
Konkrétní plány existují i ve vysokoškolském vzdělávání. V současné době navrhujeme nový kurz biomechatroniky s univerzitou v Reutlingenu, ve kterém je biologický a technický obsah kombinován se zaměřením na buňku, nejmenší továrnu na světě. Zde by měl být využit i nový výukový reaktor.
Výukový reaktor: Modulární systém pro biomechatronické inženýry
Kromě vývoje nových profesí jsme navrhli modulární vzdělávací koncepci pro začínající biomechatronické inženýry, který lze využít k předávání znalostí, zejména technických základů. Systém se skládá z výukového softwaru a různého výukového hardwaru, který je umístěn v modulárním nosném systému.
Výukový software: Výukový software je prototyp vycházející z osvědčené výukové platformy Festo LX, která zprostředkovává obsah hravou formou a připravuje studenty na úkoly.
Učební hardware: Doplňkový hardware se skládá z bioreaktoru pro kultivaci kvasinek a aplikace pro odběr vzorků. Součástí systému jsou také dva výrobky Festo Didactic: rozvaděč SkillsConveyor, který je již k dispozici, a výukový systém electeo, který bude poprvé představen na veletrhu Hannover Messe.
Nosný systém: výukový systém se skládá z pěti modulů a můžete jej podle přání doplňovat a kombinovat s dalšími moduly. Šikmý tvar integrovaných prvků umožňuje ergonomické učení.