Concept dans la définition ABC

Candela Rocio Barbisan | Mer. 2022
Ingénierie chimique

Pièces qui composent un bioréacteur

Typiquement, un bioréacteur est composé de différents modules qui permettent sa bonne fonctionnement. En premier lieu, un boîtier ou enveloppe qui constitue le conteneur container, est souvent appelé dorna et adapte les conditions de stérilité requis, par conséquent, en général, les matériaux constitutifs sont généralement l'acier inoxydable et le verre, selon les conditions de travail et les volumes obligatoire.

Deuxièmement, il y a le module contrôleur, celui qui permet de régler les paramètres pour que l'ambiance de travail soit adéquate; Comme toute boucle de régulation, ce module permet de recenser différentes variables et d'en manipuler d'autres afin de éviter les perturbations et activer des outils qui permettent de contrôler les réactions qui se produisent intérieurement. De même, ce système de contrôle nécessite des instruments auxiliaires de contrôle et de mesure et même des équipements ajoutés au bioréacteur.

Pour le contrôle de la Température, le bioréacteur dispose d'un bain thermostatique qui permet de maintenir cette variable à une valeur souhaitée, afin que la température soit homogène dans tout le réacteur.

Enfin, comme tout système industriel, il peut nécessiter des instruments et équipements supplémentaires pour les services auxiliaires tels que les systèmes de compression air et des débitmètres, afin de doser l'air et les gaz nécessaires au développement de la micro-organismes.

Comment travaillent-ils?

Pour mieux comprendre, nous pouvons utiliser un exemple. Le cas d'un bioréacteur dans le contrôle de qualité d'eau. Dans ce cas, le récipient est rempli de copeaux de bois à travers lesquels l'eau s'écoule. Ainsi, les micro-organismes du sol entraînés par l'eau avant d'entrer dans le réacteur colonisent les copeaux et se nourrissent de leur carbone. De plus, dans leurs processus vitaux, ils inhalent les nitrates de l'eau et exhalent de l'azote dans l'atmosphère, de sorte que l'eau est finalement avide de nitrates.

Selon le type de traitement souhaité, le bioréacteur change de composition. De manière générale, son utilisation est largement répandue dans le traitement des effluents et des eaux usées, appelés réacteurs anaérobies et aérobies, selon le type de micro-organismes (couramment bactéries). Sur leur base, les capacités d'assimilation de la matière organique et des nutriments dissous sont déterminées, ce qui permet d'éliminer ces composants de l'eau. La matière organique, comme indiqué ci-dessus, est la source de alimentation de ces micro-organismes et, en plus, une source d'azote et de phosphore doit être fournie pour le processus d'inhalation, ce qui permet la croissance du micro-organisme. La biomasse générée est séparée par différence de densité et, ainsi, l'eau finale est exempte de matière organique et de composés azotés et phosphorés. Bien entendu, cette application présente la limitation que l'effluent à traiter ne contient pas de biocides.

Mode de fonctionnement

Bien que cela soit développé ici pour les bioréacteurs, on peut dire qu'il s'agit des modes de fonctionnement typiques de n'importe quel réacteur de l'industrie.

Dans le cas d'un fonctionnement du bioréacteur en batch, le volume reste fixe tout au long de la période de fonctionnement et les micro-organismes consomment des réactifs (nutriments) et génèrent les produits stipulé. Au contraire, si l'opération est continue, par un courant d'entrée le réacteur est alimenté en continu et, simultanément, un certain débit de produit est extrait.

Un fonctionnement qui combine les deux modes peut également se produire, où il fonctionne par lots, et après certains intervalles de temps, un courant d'alimentation est injecté.

Autres exemples d'applications

Les différentes utilités qui ont été données aux bioréacteurs ces dernières années les placent à un point de développement. De la génération de cellules végétales et d'engrais pour l'industrie agricole à l'industrie des hydrocarbures pour les tâches d'assainissement environnement et le traitement des effluents et l'industrie des énergies renouvelables, tel est le cas de la production de biogaz et de biodiesel.

De même, ils ont réussi à entrer dans l'industrie alimentaire, pour la génération de probiotiques qui sont à la mode aujourd'hui et même dans la fabrication de la bière.

Bien sûr, dans les industries cosmétiques et pharmaceutiques, ils sont également largement utilisés, dans la fabrication de crèmes, d'acétone, d'antibiotiques et même de vaccins.