À l'heure actuelle, de nombreux processus de fabrication sont effectués par lots. Dans le format discontinu, toutes les molécules de réactif destinées à donner un produit sont maintenues en confinement dans les limites d'un réacteur discontinu sous tension. Les molécules de produit sont maintenues à l'intérieur de la zone sous tension jusqu'à ce que les molécules de réactif soient consommées pour maximiser le rendement. La taille du réacteur augmente à mesure que la demande du produit en question augmente. Malheureusement, l'uniformité de la répartition de l'énergie diminue à mesure que la dimension du réacteur augmente. La baisse de l'ordre des molécules de réactifs sous tension ajoute finalement à l'incertitude dans la fabrication par lots. La chimie en flux apporte de l'ordre à l'entrée et à la sortie de la matière dans et hors d'un tube de réacteur sous tension miniaturisant ainsi la zone de réaction sous tension et minimisant l'incertitude dans une campagne de production. Nous pouvons effectuer une production en flux en quantités de killogrammes en utilisant le même réacteur que celui que nous utilisons pour fabriquer des grammes de produit. Cet aspect de sécurité dès la conception du format de flux nous donne confiance pour laisser les réactifs dans le réacteur sans surveillance tant que nous pouvons surveiller l'état du réacteur hors site. Le professeur Michael Organ de l'Université d'Ottawa, un expert en chimie en flux, et le professeur William Pietro de l'Université York, un expert de l'IoT pour les applications chimiques, se sont récemment associés pour créer une technologie de réacteur robotique compatible avec l'IoT qui peut être contrôlée sur le internet pour l'intensification des procédés et la validation continue des procédés.
Recherche collaborative entre l’Université d’Ottawa et l’Université York
Soutenir le pipeline de la chaîne d'approvisionnement grâce à une plate-forme de réacteur IoT à distance et intelligente
Si la pandémie actuelle nous a appris quelque chose, c'est que rien ne peut être tenu pour acquis. Au cours des dernières décennies, les chimistes des procédés ont fait des progrès extraordinaires dans la création de procédés de fabrication sûrs et efficaces pour les produits essentiels, en particulier les produits pharmaceutiques. Cependant, des difficultés subsistent lorsque les lots nécessitent de grandes quantités de matières premières hautement réactives ou énergétiques, et présentent par conséquent des défis en matière de sécurité et d'efficacité. Les scientifiques des procédés seraient traditionnellement présents physiquement sur le site de production et resteraient vigilants 24 heures sur 24. Personne ne s'est demandé ce qui se passerait si nous ne pouvions pas être physiquement présents sur le site de production. Maintenant, nous le faisons. La récente pandémie nous a obligés à remettre en question ce que nous faisons dans le secteur manufacturier et comment nous le faisons.
Le Flow Research Facility, en collaboration avec les fabricants de robots de manipulation de liquides et de déviateurs de fluides, a construit un synthétiseur automatisé capable de déplacer des matériaux réactifs à travers une zone de réaction activable. Le synthétiseur est également capable de détourner une partie de la matière de réaction pour une analyse automatisée en ligne et hors ligne. L'équipe de York travaille sur le M2M et les communications IoT pour un fonctionnement à distance. L'équipe de l'Université d'Ottawa se concentre sur le développement des technologies PAT et analytiques nécessaires pour une performance transparente et fiable de la plateforme, un composant essentiel pour le fonctionnement à distance. De plus, l'équipe de l'Université d'Ottawa travaille à élargir le champ d'application à l'intensification des processus sans intervention humaine pour les diagnostics médicaux. La professeure Lora Ramunno, experte en méthodes d'apprentissage en profondeur et en IA, et le professeur Adam Shuhendler, expert en découverte et synthèse de radiotraceurs, travailleraient avec l'équipe de l'Université d'Ottawa pour transformer cette plateforme de réacteur autonome contrôlable à distance en un appareil de diagnostic médical pour la production de traceurs radiomarqués, qui a le potentiel de grandement desservir les collectivités des régions éloignées du Canada. Pour en savoir plus sur la plate-forme ou pour savoir comment vous pouvez tirer parti de notre plate-forme de réacteur IoT pour votre application, veuillez nous contacter.
Domaines d’application actuels
- Plateforme Réacteur Autonome
- Diagnostic médical à distance
- Mission spatiale long-courrier
- Solution de chaîne d'approvisionnement