Vad är en bioreaktor?

En bioreaktor är en behållare som används för att hålla organismer i syfte att utnyttja deras naturliga biokemiska processer. Ett enkelt och välkänt exempel på en bioreaktor är en jäsningstank för öl, där vissa mikroorganismer uppmuntras att trivas, vilket får tankens innehåll att jäsas och skapa en användbar slutprodukt. Det finns ett antal typer av bioreaktorer, och de används för olika syften, från bearbetning av fast avfall till tillverkning av läkemedel.

I en satsvis bioreaktor läggs allt på en gång till en kontrollerad och förseglad miljö, och de biokemiska reaktionerna får gå sin gång innan reaktorn öppnas så att innehållet kan extraheras och användas, bortskaffas eller vidare processer. Andra arbetar med en kontinuerlig flödesmetod, där material ständigt flyter genom bioreaktorn. Avfallsreningsverk använder till exempel kontinuerligt flöde för att bearbeta fast avfall.

Ett antal kriterier måste vara uppfyllda när en bioreaktor byggs. För att anordningen ska vara effektiv måste förhållandena kontrolleras tätt, vilket innebär att det måste finnas sätt att moderera temperatur, ljusnivåer, fukt, syre och andra miljökomponenter. Det är också viktigt att isolera innehållet från föroreningar så att bioreaktorn fungerar ordentligt och så att biverkningar inte uppstår. I öl kan till exempel införandet av fel mikroorganismer få ölet att sura.

Omvandling av organiskt avfall som kompost eller fast avfall är en vanlig applikation för bioreaktorer. När den är korrekt byggd kan reaktorn snabba nedbrytningsprocessen, vilket bidrar till total effektivitet. Bioreaktorer används också för att främja tillväxt, till exempel vid produktion av vävnadskulturer, eller odling av specifika svampar som används i läkemedel. I vissa fall kan det vara nödvändigt att utforma en anpassad anordning för att tillgodose de specifika behoven hos en särskild applikation, i vilket fall en biokemistik förmåga normalt krävs.

Forskare utvecklar ständigt nya användningar för bioreaktorteknologi. Till exempel kan dessa enheter potentiellt användas för att producera energi eller för att odla vävnads- och bentransplantat. Kemisk produktion kan starkt förlita sig på bioreaktorer, beroende på föreningar som tillverkas, liksom storskalig bearbetning av kompost och gårdsavfall för kommuner. Många experiment har också genomförts med bioreaktorer i utmanande miljöer som utrymme för att lära sig mer om biokemiska processer och för att generera användbar vetenskaplig information.