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Biotecnologia 4.0: As vantagens da simulação 3D na biotecnologia industrial

A biotecnologia está presente na indústria em laboratórios de pesquisa, onde o bioquímico responsável faz a análise de enzimas com uma pequena amostra de material e nas plantas de produção, na qual o engenheiro é responsável pelo processo em grande escala.

 A simulação de fluidodinâmica computacional é uma tecnologia capaz de unir esses dois profissionais em suas necessidades, garantindo sinergia no desenvolvimento de processos que envolvam fluidos líquidos e gasosos, tendo como vantagem prever resultados de forma mais precisa antes mesmo da implementação no processo.  Além disso, também é possível buscar performance na eficiência do escoamento desses fluidos, sem que haja a intervenção no processo produtivo.

Segundo a Associação Brasileira de Biotecnologia Industrial (ABBI), a biotecnologia industrial é um caminho para garantir a sustentabilidade com redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE) e o aumento da produtividade industrial com tecnologias mais avançadas e eficientes. Neste sentido, a simulação de fluidodinâmica computacional vai ao encontro dos propósitos de diminuição de desperdícios de fluidos, possibilitando que indústrias tenham um melhor desempenho em eficiência energética, ganho no tempo de produção e redução no consumo de energia.

Em um estudo realizado pela Tau Flow para um cliente do segmento de biotecnologia, foi possível identificar o padrão de escoamento dentro de um misturador. Tratava-se de uma coluna de bolhas de 200m³ que garantisse o retorno de ar no fluido e não prejudicasse a taxa de transferência de oxigênio durante o processo. A simulação 3D mostrou quais eram os melhores caminhos para que se obtivesse aeração e homogeneidade adequadas dentro do equipamento, prezando pela eficiência na troca térmica e metabólica, permitindo assim, a temperatura adequada para efetividade e preservação dos microrganismos presentes.

Estudos como esses podem ser aplicados em diversos setores onde se queira aprofundar o conhecimento de cenários que envolvam escoamento de fluídos. A relação entre indústria 4.0 e biotecnologia industrial é muito promissora e as possibilidades oferecidas, se bem exploradas, tem o potencial de ampliar os resultados e produtividade significativamente. 

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