Optimizirani uvjeti za uzgoj mikroorganizama
Kako bi mikroorganizmi poput bakterija, algi i kvasaca mogli idealno rasti i postići visoku biomasu, u reaktoru se moraju stvoriti uvjeti okoline koji su prilagođeni njihovim potrebama. To zahtijeva mjerenje, bilježenje i reguliranje mnogih varijabli.
Uz temperaturu i pH vrijednost središnju ulogu imaju opskrba hranjivim tvarima i precizan unos zraka, kisika i drugih plinova. U tu svrhu Festo nudi komponente i rješenja iz područja rukovanja plinom, rukovanja tekućinama i tehnologije upravljanja (kontrola), kao i rješenja koja uključuju upravljačke ormare spremne za ugradnju.
Bioreaktor:
Istaknuti proizvodi i njihova funkcija
Ovdje prikazujemo bioreaktor od nehrđajućeg čelika koji se često primjenjuje u industrijskoj biotehnologiji.
Rukovanje plinom: precizna regulacija protoka
Za doziranje plinova upotrebljavaju se regulatori masenog protoka VEMD. Osim zraka primjenjuju se dušik i CO2 te posebno kisik.
Rukovanje tekućinama: točno doziranje na temelju nadtlaka
Za doziranje tekućih medija u reaktoru primjenjuje se postupak tlaka nad tekućinom (pressure over liquid) preko proporcionalnog regulatora tlaka VEAB. Ventil se upotrebljava za primjenu predtlaka na spremnik medija. Višak tlaka dovodi do ulaska medija u reaktor.
Elektromagnetni ventil odvojen od medija VYKA kontrolira čak i najmanje količine s visokom preciznošću, a prikladan je i za agresivne tvari kao što su lužine, kiseline i druge kemikalije.
Kuglasti ventil VZBD usklađen s propisima Američke agencije za hranu i lijekove (FDA) upotrebljava se za kontrolu temperature reaktora, koja se namješta rotacijskim aktuatorom DFPD i pozicionerom CMSX.
Kontrola: automatizirana kontrola svih parametara
Upravljač CPX-E kontrolira komponente u reaktoru te tako automatski regulira pH vrijednost, temperaturu i druge čimbenike koji utječu na rast mikroorganizama. Moguća je veza sa sustavom upravljanja na temelju MTP standarda.
Odgovarajuća kontrolna ploča prikazuje se na radnom zaslonu CDPX za upravljanje bioreaktorom preko zaslona na dodir.
Reaktor za alge:
Istaknuti proizvodi i njihova funkcija
Fotosinteza je središnji metabolički put za rast algi. CO2 pretvara se u šećer i oslobađa se kisik.
Rukovanje plinom: dva koncepta za unos plina
Aplikacija prikazuje dva načina kontroliranog unosa plina: s jedne strane, s pomoću regulatora masenog protoka VEMD za zrak i CO2 dovodi se idealna količina u reaktor.
S druge strane, unos plina kontrolira se regulatorom tlaka VEAA u kombinaciji sa senzorom protoka SFAH. Njime se mjeri stvarna količina CO2 zraka.
Rukovanje tekućinama: tehnologija ventila sigurna za namirnice
Pneumatski pogonjeni stisni ventil VZQA siguran je za namirnice, a upotrebljava se za punjenje i pražnjenje reaktora ili za uzimanje uzoraka.
Kontrola: novi proizvod u uporabi
Tim ventilima upravlja se s pomoću novog terminala ventila VTUX. CPX-E osigurava upravljanje i regulaciju komponenti u reaktoru te tako automatski regulira pH vrijednost, temperaturu, unos plina i svjetlost.
Uvijek pravo rješenje
Festo osim pojedinačnih komponenti nudi i sistemska rješenja po mjeri za bioreaktore. Prilagođena rješenja automatizacije razvijaju se iz odabranih komponenti, primjerice u obliku kompletnih upravljačkih ormara. Osim toga, softver specifičan za kupca može se izraditi od upravljača do oblaka. Besprijekorna integracija sustava i mogućnost analize podataka u stvarnom vremenu osiguravaju učinkovito i transparentno upravljanje procesima.
Biologizacija kao područje učenja
Festo se ne suočava s novim izazovima u području biologizacije samo s tehničke perspektive, nego i kao tržišni predvodnik u strukovnom osposobljavanju i daljnjem obrazovanju razmatra kvalifikacije koje su potrebne u budućnosti.
U području vlastitog strukovnog obrazovanja Festo je stoga pokrenuo dodatnu kvalifikaciju „Zaštita klime i održivi razvoj“ zajedno s Industrijskom i trgovačkom komorom (IHK) regije Stuttgart. Usmjerena je na mnoga stručna zanimanja. Postojat će modul „Automatizacija biološke transformacije” posebno za industrijsko-tehničke i komercijalne praktikante.
Festo će obuhvatiti dijelove toga u svojem centru za obuku i započeti s vlastitim praktikantima. Festo također razvija modularan koncept učenja za buduće stručnjake za biomehatroniku kojim se može prenositi znanje, a posebno tehničke osnove.
Imamo i konkretne planove u visokom obrazovanju. U trenutku izrađujemo novi tečaj biomehatronike sa Sveučilištem u Reutlingenu, u kojem se biološki i tehnički sadržaji kombiniraju s fokusom na stanici, najmanju tvornici na svijetu. U tom bi se tečaju također trebao primjenjivati novi reaktor za učenje.
Reaktor za učenje: modularni sustav za stručnjake za biomehatroniku
Osim razvoja novih poslovnih profila, Festo je osmislio i modularan koncept učenja za buduće stručnjake za biomehatroniku kojim se može prenositi znanje, a posebno tehničke osnove. Sustav se sastoji od softvera za učenje i različitog hardvera za učenje koji je smješten u modularnom nosećem sustavu.
Softver za učenje: softver za učenje prototip je koji se temelji na provjerenoj platformi za učenje Festo LX, koja prenosi sadržaj na opušten način i priprema učenike za zadatke.
Hardver za učenje: dopunski hardver sastoji se od bioreaktora za uzgoj kvasca i aplikacija za prikupljanje uzoraka. U sustav su također ugrađena dva proizvoda poduzeća Festo Didactic: upravljački ormar već dostupnog SkillsConveyora i sustav obuke electeo koji će biti prvi put predstavljen na sajmu u Hannoveru.
Noseći sustav: sustav obuke sastoji se od pet modula te se po želji može dopunjavati i kombinirati s drugim modulima. Kosi oblik integriranih elemenata omogućuje ergonomsko učenje.