As startups de biotecnologia enfrentam desafios enormes ao transferir descobertas laboratoriais para a produção comercial. A String Bio, uma empresa de biotecnologia sediada em Bengaluru, converte gás metano em produtos de elevado valor para a nutrição agrícola e animal. A ABB fornece a estrutura de automação industrial necessária para ampliar este processo único de fermentação gasosa. O controlo avançado do processo garante consistência operacional, acelera a preparação para o mercado e reduz os riscos operacionais.
Otimização da fermentação gasosa complexa através de sistemas de controlo distribuído
A fermentação gasosa exige uma gestão rigorosa do processo para manter condições biológicas ideais. A String Bio opera a primeira instalação de fermentação gasosa à escala comercial da Ásia, utilizando sistemas de controlo da ABB. A instrumentação inteligente monitoriza continuamente parâmetros fundamentais, como o oxigénio dissolvido, a temperatura e os níveis de pH. A recolha de dados em tempo real permite ajustes automatizados precisos em toda a linha de produção. Consequentemente, a execução automatizada mantém um rendimento biológico máximo, reduzindo simultaneamente os erros operacionais manuais.
Integração de arquiteturas avançadas de PLC e DCS para bioprocessamento contínuo
O bioprocessamento contínuo exige uma sincronização perfeita entre os dispositivos de campo e as plataformas de gestão central. A ABB liga todos os equipamentos do processo numa arquitetura DCS unificada. Ciclos robustos de PLC gerem autonomamente as sequências de recolha, filtração e embalagem a jusante. Os operadores analisam painéis de controlo operacionais em tempo real para evitar a contaminação dos lotes e controlar o consumo de energia. Além disso, o registo de dados históricos proporciona uma rastreabilidade completa para efeitos de conformidade regulamentar e elaboração de relatórios de auditoria.
Superação dos desafios de expansão industrial com automação autónoma
A expansão dos bioprocessos de pequenos lotes experimentais para uma produção de grande volume introduz uma complexidade de engenharia significativa. A String Bio pretende expandir a sua capacidade operacional para além de um milhão de litros de fermentação. A implementação de uma automação fabril normalizada acelera a replicação das instalações e reduz os tempos de paragem. Um controlo fiável do processo permite à String Bio produzir proteínas equivalentes às da soja em horas, em vez de meses. Assim, o software de controlo moderno estabelece a ligação entre a inovação biológica e a entrega comercial.
Perspetiva do setor e análise técnica
Do ponto de vista da automação industrial, a fermentação gasosa representa uma das aplicações de bioprocessamento mais exigentes. O manuseamento de metano introduz riscos de segurança rigorosos que exigem sistemas instrumentados de segurança (SIS) precisos, além do controlo DCS convencional. Os controladores autónomos não conseguem gerir eficazmente as complexas taxas de transferência de massa entre as matérias-primas gasosas e os meios líquidos. A integração de dispositivos PLC ao nível da periferia com sistemas centralizados de controlo do processo proporciona aos operadores um controlo absoluto sobre os ciclos de reação críticos. As empresas industriais que pretendam investir na bioprodução devem apostar desde cedo em arquiteturas de automação modulares e ricas em dados, para garantir uma expansão rápida e uma otimização fiável do rendimento.
Cenários de aplicação e casos de utilização industrial
- Dosagem precisa de gases: Ciclos de controlo avançados regulam as taxas de injeção de metano e oxigénio para manter um crescimento microbiano ideal.
- Rastreio automatizado de lotes: O software DCS central regista dados históricos de pressão, temperatura e rendimento para efeitos de conformidade regulamentar.
- Recolha contínua a jusante: Sistemas de visão e válvulas automatizadas controlam as operações contínuas de separação, filtração e secagem.
