Redukcja emisji węgla w fabryce biosensorów: dlaczego przeszliśmy na światło podczerwone
Produkcja biosensorów polega na skomplikowanych procesach utwardzania i suszenia produktów. Przez długi czas przemysł korzystał z tradycyjnych pieców konwekcyjnych. Ale problem polega na tym, że podgrzewanie dużych ilości powietrza tylko po to, by ogrzać mały sensor, jest całkowitą stratą energii.
Postanowiliśmy zastąpić te piecyki systemami lamp podczerwonych. To proste rozwiązanie, ale znacząco zmniejsza ślad węglowy fabryki – przestajemy bowiem płacić za podgrzewanie powietrza, a zaczynamy podgrzewać sam produkt.
Dostarczenie ciepła tam, gdzie to naprawdę konieczne
Nikt nie lubi, gdy substraty się deformują. Aby temu zapobiec, trzeba szybko dostarczyć ciepło. Tu właśnie przydają się lampy podczerwone. Zamiast czekać, aż gorące powietrze będzie cyrkulować, lampy bezpośrednio oddają energię na płytkę. Nie ma żadnego opóźnienia, nie trzeba czekać. Ponieważ możemy celować w konkretne pasma absorpcji, energia trafia dokładnie tam, gdzie jest potrzebna. Szybkość produkcji wzrasta, a rachunki za prąd maleją – nie trzeba spalać tysięcy watów tylko po to, by utrzymać wysoką temperaturę w dużym metalowym pojemniku podczas ładowania i rozładunku części.
Wybór odpowiedniej długości fali
Nie używamy przypadkowych lamp. Wybieramy długość fali na podstawie materiału, z którego jest zrobiony sensor. Jeśli mamy do czynienia z grubszymi substratami, stosujemy krótkofalowe światło podczerwone, aby dotrzeć do wnętrza. A jeśli chodzi o cienkie organiczne warstwy na powierzchni, wystarczy średniofalowe światło podczerwone. Używamy też pokrytych kwarcem obudów – one pełnią rolę „okularów przeciwsłonecznych” dla urządzeń, filtrując promieniowanie UV, aby nie uszkodzić wrażliwych składników biologicznych znajdujących się na sensorze.
Rzeczywistość implementacji
Jeśli chcesz stworzyć „zielną fabrykę”, zastąpienie dużych elementów grzewczych kompaktowymi systemami podczerwonymi jest oczywistym rozwiązaniem. Dzięki temu zwolniamy mnóstwo miejsca w pomieszczeniach o czystej powierzchni. Ale trzeba uważać – światło podczerwone jest bardzo silne. Ponieważ ciepło jest tak lokalizowane, rzeczy mogą szybko stać się bardzo gorące. Jeśli systemy chłodzące nie są wystarczające, istnieje ryzyko uszkodzenia obudowy sensora. Aby uniknąć tego problemu, używamy kontrolerów typu PID. One pełnią rolę „sieci bezpieczeństwa”, zapobiegając przekroczeniu temperatury i chroniąc sensor przed uszkodzeniem.