INTRODUÇÃO: Os biorreatores tipo “tanque agitado” são os mais empregados em fermentações submersas, tanto em laboratórios quanto na indústria, e utilizam agitadores e turbinas que geram alto estresse de cisalhamento. Oxi-turbinas são sistemas de aeração que podem operara em condições que permitam o crescimento de células sensíveis à impactação física. – OBJETIVOS: Este estudo buscou desenvolver um modelo viável de oxi-turbina para STRs e avaliar os parâmetros hidrodinâmicos e de transferência de massa gerados por essa turbina em STR. – MATERIAIS E MÉTODO: Foi construído um STR autoclavável experimental com vaso de vidro 220 × 120 mm. Na tampa, foi adaptado um castelo de alumínio com rolamentos blindados em aço inoxidável, nos quais foi adaptado um varão maciço de aço inoxidável AISI304 com impelidor Rushton ou varão oco (tubo de parede espessa) acoplado à oxi-turbina experimental. Também foi criado um acesso para entrada de ar, ácido/base/anti-espumante/caldo e exaustão de gases, sondas para medição de pH e oxigênio dissolvido (DO), e amostradores. Oxi-turbinas MRMT de 39 lamelas foram confeccionadas por impressão 3D com resinas termoresistentes de 40 mm de diâmetro externo (Figura 2). Foram empregadas as resinas eSun 3D (Shenzhen Esun Industrial Co., Ltd.), MELTING 3D (Melting 3D Ltda), Figure 4® HI TEMP 300-AMB (3D Systems Ltd.), Formlabs (3D Criar Ltda) e Ifun UV405nm 3121 3D (Guangzhou iFun Technology Co.,Ltd). Essas resinas foram escolhidas, pois de acordo com os fabricantes, toleravam temperaturas de trabalho de 150 °C a 300 °C, dependendo da resina. Como elas deviam tolerar ao menos um ciclo de autoclavagem (que chega a ~120 °C, 20 min), era necessário que fossem termoestáveis. – RESULTADOS: Nenhuma das turbinas resistiu aos testes de agitação, onde foram submetidas a velocidades terminais que variavam de 600 rpm a 800 rpm. Ocorreram fraturas e falhas catastróficas nas lamelas, que se mostraram extremamente friáveis e que impediam a perfeita dispersão do ar e agitação da mistura ar-água. As turbinas foram construídas em diferentes resinas, uma por vez, visto que o custo de aquisição é relativamente alto e que foram sintetizadas por parceiro externo à PUCPR. Isso tomou muito tempo, inviabilizando a execução do projeto. A equipe ficou impossibilitada de dar prosseguimento às etapas posteriores do estudo. A opção de confecção de uma turbina em metal, mais resistente às forças de impacto, se mostrou inviável. Não foi encontrado nenhum prestador de serviço que realizasse fresagem segundo a arquitetura exigida. Impressões 3D em material metálico são proibitivas, dado o alto custo. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: Em fins de julho foi aventada a possibilidade de se utilizar um dissipador de calor em alumínio, que após usinagem, pode ser empregada. Ela apresenta 36 lamelas distribuídas equitativamente, 62 mm de diâmetro (pouco maior que aquela proposta originalmente) e 15 mm de altura (que permite usinagem e montagem estável). Foram adquiridas dez unidades para se tentar produzir novas turbinas. No momento, aguardamos a chegada para dar prosseguimento ao estudo.
