Effiziente Kultivierungsinfrastruktur und Steuerungssysteme für FPA-Photobioreaktoren
Die Mikroalgen-Kultivierungsinfrastruktur von Subitec ist eine gelungene Kombination aus Präzisionsarbeit, innovativer Technik und sorgfältiger Beachtung der Details. Sie umfasst ein robustes, technologisch hochentwickeltes System, welches das Nährstoffaufbereitungssystem (Media Preparation), das Reinigungs- und Sterilisationssystem (Cleaning Unit), das Erntesystem (Harvesting Unit) und das hochentwickelte Steuerungssystem (Control Unit) nahtlos integriert. Diese vier Säulen sind sorgfältig konzipiert und auf die Kultivierungsmodule (CM180) optimal abgestimmt. Verbunden mit der Ringleitung ermöglicht die Kultivierungsinfrastruktur einen effizienten und produktiven Kultivierungsprozess.
Umfassende Medienaufbereitung und fortschrittliche Filtration
Das Medienaufbereitungssystem, das allgemein als Nährstoffaufbereitungssystem bezeichnet wird, ist das Fundament des Kultivierungsprozesses. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die für das Mikroalgenwachstum entscheidende Nährstoffmischung zu formulieren. Dieses moderne System ist auf die einzigartigen Bedürfnisse der verschiedenen Mikroalgenarten zugeschnitten, indem es eine Mischung aus Makronährstoffen, Mikronährstoffen, Vitaminen und Spurenelementen fein kalibriert. Dies gewährleistet die Kultivierung von hochwertigen, nährstoffreichen Mikroalgen.
Ein wesentlicher Bestandteil des Systems ist die hochmoderne Filtrationstechnologie, mit der eine sterile Umgebung geschaffen wird, die das Wachstum von Mikroalgen begünstigt. Das System arbeitet mit einem mehrstufigen Filtrationsverfahren: Die Primärfiltration zielt auf größere Partikel ab, während sich die Sekundär- und Tertiärstufen nach und nach auf feinere Verunreinigungen konzentrieren. Dieses umfassende Filtrationssystem sichert die Reinheit der Nährstoffmischung und bewahrt durchgehend die höchsten Qualitätsstandards während des gesamten Kultivierungsprozesses.
Effiziente und skalierbare Mikroalgen-Erntetechnologie
Am Ende des Kultivierung steht die Ernte. Deswegen ist das Kultivierungsinfrastruktur ein zentrales Element in der Prozesskette. Die Harvesting Unit und das Erntesystem sorgen aktiv dafür, dass die Algen genau dann geerntet werden, wenn ihre Nährstoffdichte optimal ist. Durch präzise Steuerungsmechanismen garantiert dieses System, dass der Nährwert und die Integrität der Mikroalgen während des gesamten Ernteprozesses beibehalten werden.
Das Erntesystem gewährleistet aktiv, dass das geerntete Produkt sowohl den höchsten Qualitätsstandards entspricht als auch in der gewünschten Menge verfügbar ist. Es ist in der Lage, sowohl kleine als auch große Mengen an Mikroalgen effizient zu verarbeiten, wodurch es für unterschiedliche Produktionsgrößen vom Labormaßstab bis hin zu groß angelegten kommerziellen Anwendungen geeignet ist. Zudem erleichtert das Erntesystem von Subitec den nachfolgenden Downstreaming-Prozess, sei es durch Zentrifugation, Filtration oder Ausflockung, aufgrund der hohen Qualität und Dichte der Biomasse.
Innovatives System für Reinigung und Sterilisation
Die Cleaning Unit mit dem Cleaning-In-Place (CIP)- und Sterilization-In-Place (SIP)-System stellt einen wesentlichen Bestandteil der Kultivierungsinfrastruktur von Subitec dar. Es gewährleistet die Sauberkeit und Sterilität nicht nur der Photobioreaktoren, sondern der gesamten Kultivierungsumgebung.
Ein besonderer Fokus dieses Systems liegt auf der Verringerung von Kontaminationsrisiken, die in Kultivierungssystemen weit verbreitet sind. Die Methodik basiert auf wissenschaftlich validierten Reinigungsansätzen, die speziell darauf ausgelegt sind, alle Arten von potenziellen Verunreinigungen, ob organisch oder anorganisch, zu beseitigen. Durch diese sorgfältige Reinigung hält die Kultivierungsinfrastruktur von Subitec die Umgebung frei von schädlichen Substanzen und Kontaminanten.
Das SIP-System setzt im Anschluss an den CIP-Prozess hochwirksame chemische Sterilisationsmittel ein. Nach dem CIP-Prozess setzt das SIP-System hochwirksame chemische Sterilisationsmittel ein, um Mikroorganismen effektiv zu eliminieren und das ideale Wachstumsumfeld für Mikroalgen zu fördern. Durch die Integration beider Systeme – CIP und SIP – bietet Subitec eine zuverlässige Lösung, die die Integrität des Kultivierungsprozesses von Anfang bis Ende sicherstellt.
Überwachung & Anpassung im Kultivierungsprozess
Die moderne Steuerungstechnik von Subitec spielt eine zentrale Rolle bei der Maximierung des Kultivierungserfolgs. Mit dem stationären Steuersystem und der Remote-Zugriffsfunktion lässt sich der Kultivierungsprozess kontinuierlich überwachen und schnell an veränderte Bedingungen anpassen.
Das stationäre System fungiert als das Herzstück der Kultivierungsinfrastruktur und ist direkt mit allen relevanten Prozessmodulen verbunden. Hierdurch können Parameter wie Nährstoffgehalt, Temperatur und Lichtintensität laufend überwacht und optimiert werden.
Ergänzend dazu ermöglicht das Remote Access Control-System den Betreibern, den Kultivierungsprozess aus der Ferne in Echtzeit zu überwachen und bei Bedarf Einstellungen vorzunehmen. Sichere VPN-Verbindungen schützen jederzeit sowohl den Kultivierungsprozess als auch die zugehörigen Daten, indem sie eine zuverlässige Sicherheitsebene bieten.
Innovative Add-ons für verbesserte Produktivität
Ressourcenoptimierung und Umweltverantwortung gewinnen zunehmend an Bedeutung. Zu diesem Zweck ergänzen drei innovative Add-ons die CM180-Module:
CO2 Recovery Unit
Bei der in Entwicklung befindlichen Rückgewinnungseinheit geht es nicht nur um die Abscheidung von Kohlendioxid, sondern um einen strategischen Schritt in Richtung nachhaltige Produktion. Durch das Recycling und die Rückführung des CO2 in den Prozess wird die Einheit nicht nur Ressourcen schonen, sondern auch den CO2-Fußabdruck des Systems minimieren und so den Weg für einen umweltfreundlichen Betrieb ebnen.
Water Recovery Unit
Diese sich in Entwicklung befindlche Einheit wird einen wichtigen Beitrag zur Wassereinsparung in der Produktion leisten. Sie wird der Rückgewinnung und Reinigung von Wasser aus dem Produktionsprozess dienen und wird für einen geringeren Wasserfußabdruck sorgen. Damit wird die Unit entscheidend zum nachhaltigen und ressourcenschonenden Handeln beitragen.
Hydrogen Extraction Unit
Ein kommendes innovatives Add on, welches das Potenzial von Mikroalgen zur Erzeugung von Wasserstoff nutzen wird: Der umweltfreundliche Energieträger wird direkt im System von Mikroalgen produziert und durch die Hydrogen-Unit entnommen werden können. Das industrielle Produktionssystem wird damit eine zusätzliche Einnahmequelle bieten sowie einen Beitrag zur Energiewende leisten.