Druk 3D Bioreaktorów w projekcie BioElectroCathode
Projekt BioElectroCathode ma na celu wprowadzenie innowacji w biokatalizatorach do elektrosyntezy biologicznej poprzez produkcję nowych katod i reaktora przegrodowego do elektrosyntezy biologicznej 3D, który może przekształcać CO2 w metan i/lub w etanol. Drukarki 3D od Omni3D mają swój udział w tym innowacyjnym projekcie.
Co dają i jak działają bioreaktory?
BioElectroCathode to innowacyjny projekt, którego celem jest zastosowanie technologii druku 3D do produkcji bioreaktorów elektrochemicznych oraz opracowanie metod do wytwarzania katod niezbędnych w procesie bioelektrosyntez – pisaliśmy o tym w artykule Projekt BioElectroCathode – biopaliwa dzięki drukarce 3D. Drukowany w 3D bioreaktor stwarza optymalne warunki do rozwoju bakterii, które pobudzane przez niewielki ładunek elektryczny płynący przez katodę, przekształcają CO2 w metan lub w etanol. Wyprodukowany w ten sposób nośnik energii można przechowywać, dystrybuować i wykorzystywać na przykład jako paliwo w pojazdach napędzanych gazem ziemnym.
Jakie techniki zastosowaliśmy przy druku bioreaktorów?
W projekcie BioElectroCathode do drukowania bioreaktorów Omni3D wykorzystuje technologie FFF. Do ich druku przetestowane zostały łatwo dostępne materiały termoplastyczne, które w przyszłości posłużą do masowej, energooszczędnej i stabilnej produkcji bioreaktorów technologią przyrostową. Po wielu testach do wydruków wykorzystujemy materiał ABS oraz PA CF, a wydruki powstają na naszej drukarce przemysłowej Factory 2.0 NET. Bioreaktory zaprojektowane są w taki sposób by ich druk odbywał się bez wykorzystywania podpór. Dzięki temu, jak i dzięki użyciu wyższej warstwy druku 0,3 mm, czas produkcji bioreaktora znacznie się skraca. Druk 3D pozwolił na wielorakie zmiany i udoskonalanie projektu. Zmieniając parametry projektowe poszczególnych elementów reaktora takie jak kształt czy grubość i stopień wypełnienia, strukturą drukowanego urządzenia można łatwo manipulować, a w konsekwencji usprawnić działanie bioreaktora.
Jakie przewagi daje technologia druku 3D?
Technologia druku 3D w wielu aspektach przeważa nad tradycyjnymi metodami wytwarzania. Druk 3D pozwala na zaprojektowanie i wytworzenie najbardziej skomplikowanych geometrycznie przedmiotów, a w porównaniu do innych metod, posiada bardzo niewiele ograniczeń projektowych. Dzięki drukarkom 3D możemy bardzo szybko wyprodukować prototyp i tworzyć jego wielorakie modyfikacje. Biorąc pod uwagę korzyści oferowane przez technologie przyrostowe, polegające na eliminacje błędów człowieka, skróceniu kosztownej, czasochłonnej i wieloczęściowej produkcji bioreaktora, proces projektowania i testowania został znacznie usprawniony, przy jednoczesnym zwiększeniu swobody zmian projektowych. Ze względu na indywidualność i skomplikowany geometrycznie projekt, który musi spełnić wiele wymogów – wytworzenie bioreaktorów inną metodą jest o wiele bardziej skomplikowanym procesem.
Projekt BioElectroCathode jest realizowany w następującym partnerstwie:
- Centrum Badań i Innowacji Pro-Akademia (Polska)
- OMNI3D Sp. z o.o. (Polska)
- Cypryjski Uniwersytet Technologiczny (Cypr)
- ENERES CPM Ltd (Cypr).