Condições otimizadas para o cultivo de microrganismos
Para que microrganismos como bactérias, algas e leveduras cresçam de forma ideal e alcancem uma biomassa elevada, devem ser criadas condições ambientais no reator adaptadas com precisão às suas necessidades. Para isso, é necessário medir, registar e controlar muitas variáveis.
Para além da temperatura e do valor do pH, o fornecimento de nutrientes e a gaseificação precisa do ar, do oxigénio e de outros gases desempenham um papel fundamental. Para tal, a Festo oferece componentes e soluções nos âmbitos do manuseamento de gases e líquidos e da tecnologia de controlo, como também soluções que incluem o quadro de comando pronto a instalar.
Biorreator:
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Aqui apresentamos um biorreator de aço inoxidável utilizado frequentemente na biotecnologia industrial.
Manuseamento de gases: controlo preciso do caudal
Os reguladores de fluxo proporcionais VEMD são utilizados para dosear os gases. Para além do ar, o azoto, o CO2 e, em particular, o oxigénio.
Manuseamento de líquidos: Dosagem precisa por meio de sobrepressão
O método de pressão sobre o líquido é utilizado para dosear o fluido líquido no reator através da válvula reguladora de pressão proporcional VEAB. Com a válvula, é criada uma sobrepressão sobre um recipiente de fluidos. A sobrepressão faz com que o fluido entre no reator.
A válvula solenoide com isolamento do meio VYKA controla até as quantidades mais pequenas com alta precisão e também é adequada para substâncias agressivas como soluções alcalinas, ácidos e outros produtos químicos.
Para controlar a temperatura do reator, é utilizada a válvula de esfera VZBD, em conformidade com a FDA, que é ajustada por meio do atuador semi-rotativo DFPD e pelo posicionador CMSX.
Controlo: Controlo automatizado de todos os parâmetros
O controlador CPX-E controla os componentes do reator e regula, assim, automaticamente o pH, a temperatura e outros fatores que influenciam o crescimento dos microrganismos. É possível conectar a um sistema de controlo que utilize a norma MTP.
O visor de funcionamento do CDPX apresenta o painel de controlo adequado para operar o biorreator através do Touchscreen.
Reator de algas:
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A fotossíntese é uma via metabólica central para o crescimento das algas. No processo, o CO2 é convertido em açúcar e o oxigénio é libertado.
Manuseamento de gases: Dois conceitos para a gaseificação
A aplicação mostra duas formas de controlar a gaseificação: por um lado, é utilizada uma válvula reguladora de fluxo proporcional VEMD para fornecer o ar e o CO2 exatamente na quantidade certa no reator.
Por outro lado, a gaseificação é controlada utilizando o regulador de pressão VEAA em conjunto com o sensor de caudal SFAH. Este mede a quantidade real de CO2 e de ar.
Manuseamento de líquidos: Tecnologia de válvulas apta para o contacto com alimentos
A válvula de manga flexível VZQA, acionada pneumaticamente e apta para alimentos, é utilizada para encher e esvaziar o reator ou para a recolha de amostras.
Controlo: Novidade de produtos em uso
Estas válvulas são controladas por meio do novo terminal de válvulas VTUX. O CPX-E controla e regula os componentes do reator e, assim, regula automaticamente o pH, a temperatura, a gaseificação e a luz.
Sempre a solução adequada
Para além de componentes individuais, a Festo também oferece soluções de sistema personalizadas para biorreatores. Assim, a partir de componentes selecionados são desenvolvidas soluções de automação personalizadas, por exemplo, em forma de quadros de comando completos. Também é possível criar software personalizado, a partir do controlador até à nuvem. A integração perfeita dos sistemas e a capacidade de analisar os dados em tempo real permitem um controlo eficaz e transparente dos processos.
A biologização como campo de aprendizagem
A Festo não está só a dar resposta aos novos desafios da biologização a partir de um ponto de vista técnico, mas está, também, como líder do mercado da formação e do aperfeiçoamento profissional, atenta às qualificações que serão necessárias no futuro.
Por isso, como parte do seu próprio programa de formação profissional, a Festo lançou, em conjunto com a Câmara do Comércio da Região de Estugarda, a qualificação adicional "Proteção do clima e desenvolvimento sustentável". Destina-se a muitas profissões relacionadas com a formação. Haverá um módulo de "Automação da transformação biológica" destinado, principalmente, aos estagiários de tecnologias industriais e comerciais.
A Festo cobrirá parte desta formação no seu próprio centro de formação e começará com os seus próprios estagiários. A Festo também está a desenvolver um conceito de aprendizagem modular para futuros técnicos de biomecatrónica, que pode ser utilizado para transmitir conhecimentos, especialmente os princípios básicos técnicos.
Existem, também, planos concretos para o ensino superior. Atualmente, estamos a desenvolver um novo curso em biomecatrónica com a Universidade de Reutlingen, que combina conteúdos biológicos e técnicos e se concentra na célula como a fábrica mais pequena do mundo. Aqui será utilizado o novo reator de aprendizagem.
Reator de aprendizagem: Sistema modular para técnicos de biomecatrónica
Para além do desenvolvimento de novos perfis profissionais, a Festo concebeu um conceito de aprendizagem modular para futuros técnicos de biomecatrónica, que pode ser utilizado para transmitir conhecimentos, especialmente os princípios básicos técnicos. O sistema consiste num software de aprendizagem e diversos equipamentos de hardware de aprendizagem alojados num sistema de suporte modular.
Software de aprendizagem: O software de aprendizagem é um protótipo baseado na plataforma de aprendizagem Festo LX de eficácia comprovada, a qual transmite o conteúdo de forma lúdica e prepara os alunos para as tarefas.
Hardware de aprendizagem: O hardware complementar consiste num biorreator para o cultivo de leveduras e aplicações para a recolha de amostras. O sistema também incorpora dois produtos da Festo Didactic: o quadro de comando do SkillsConveyor, já disponível, e o sistema de aprendizagem electeo, que foi apresentado pela primeira vez na Hannover Messe.
Sistema de suporte: O sistema de aprendizagem consiste em cinco módulos e pode ser expandido e combinado com outros módulos, conforme necessário. A forma biselada dos elementos integrados permite uma aprendizagem ergonómica.