Moving Average Laboratório

Introdução à Filtração de Fluxo Tangencial para Aplicações em Laboratório e Desenvolvimento de Processos Por Larry Schwartz, Gerente Técnico Sênior, Pall Life Sciences e Kevin Seeley, Ph. D. Scientific and Laboratory Services, Pall Corporation Introdução A filtração de fluxo tangencial (TFF) é um método rápido e eficiente para separação e purificação de biomoléculas. Pode ser aplicado a uma ampla gama de campos biológicos, tais como imunologia, química de proteínas. Biologia molecular, bioquímica e microbiologia. TFF pode ser usado para concentrar e desalar soluções de amostras com volume variando de 10 mL a milhares de litros. Ele pode ser usado para fracionar grandes de pequenas biomoléculas, colher suspensões celulares e clarificar caldos de fermentação e lisados ​​celulares. Este relatório descreve os princípios básicos que regem a TFF eo uso de cápsulas e cassetes TFF em aplicações laboratoriais e de desenvolvimento de processos. Por que usar a filtragem de fluxo tangencial TFF é fácil de configurar e usar Basta conectar o dispositivo TFF a uma bomba e manômetro (s) com tubulação e acessórios, adicionar a sua amostra para o reservatório e você está pronto para ir. Um exemplo de configuração é mostrado na Figura 1. TFF é rápido e eficiente É mais fácil de configurar e muito mais rápido do que a diálise. Você pode alcançar concentrações mais altas em menos tempo do que com dispositivos centrífugos ou células agitadas. Execute duas etapas com um sistema Você pode concentrar e diafiltrar uma amostra no mesmo sistema, economizando tempo e evitando a perda de produto. TFF pode ser ampliado ou reduzido Os materiais de construção eo comprimento do caminho da cassete permitem que as condições estabelecidas durante os ensaios em escala piloto sejam aplicadas em aplicações em escala de processo. TFF dispositivos estão disponíveis que podem processar volumes de amostra tão pequeno quanto 10 mL ou tão grande quanto milhares de litros. TFF é econômico TFF dispositivos e cassetes podem ser limpos e reutilizados, ou eliminados após uma única utilização. Um simples teste de integridade pode ser realizado para confirmar que membrana e selos estão intactos. O que pode fazer a filtração de fluxo tangencial Concentrar e desalar proteínas 3, 6, 9 e peptídeos. Concentrado e ácidos nucleicos de desalação DNARNAoligonucleótidos 11. Recuperar e purificar anticorpos 4, 7 ou proteínas recombinantes a partir de meios de cultura celular. Recuperar e purificar o ADN plasmídico a partir de lisados ​​celulares 5 ou ADN cromossómico a partir de sangue total. Misturas de proteínas diluídas fraccionadas 9. Esclarecer lisados ​​celulares ou homogeneizados de tecidos. Depyrogenate (remover endotoxina de) água, tampões e soluções de mídia 8. Preparar as amostras antes da cromatografia em coluna 3, 7. Colher células 1. Recuperar ou remover vírus 2, 10. Figura 1 Sistema Minimate TFF com Minimate TFF Cápsula O sistema Minimate TFF inclui todo o hardware, tubulação e acessórios necessários para obter o seu processo TFF em funcionamento rapidamente. Simplesmente conecte a cápsula Minimate TFF para uma concentração eficiente ou diafiltração de sua amostra. Visão Geral da Filtração de Fluxo Tangencial O que é Filtração de Fluxo Tangencial A filtração de membrana é uma técnica de separação amplamente utilizada no laboratório de ciências da vida. Dependendo da porosidade da membrana, pode ser classificado como um processo de microfiltração ou ultrafiltração. As membranas de microfiltração, com tamanhos de poro tipicamente entre 0,1 m e 10 m, são geralmente utilizadas para clarificação, esterilização e remoção de micropartículas ou para colheita de células. As membranas de ultrafiltração, com tamanhos de poro muito menores entre 0,001 e 0,1 m, são usadas para concentrar e dessalinizar moléculas dissolvidas (proteínas, peptídeos, ácidos nucleicos, carboidratos e outras biomoléculas), troca de tampões e fracionamento bruto. As membranas de ultrafiltração são tipicamente classificadas por corte de peso molecular (MWCO) em vez de tamanho de poro. Existem dois modos de filtração de membrana principais que podem utilizar membranas de microfiltração ou ultrafiltração: 1) A filtração de fluxo directo (DFF), também conhecida como filtração sem fim, aplica a corrente de alimentação perpendicular à superfície da membrana e tenta passar 100 do fluido Através da membrana, e 2) Filtração de Fluxo Tangencial (TFF), também conhecida como filtração de fluxo cruzado, onde a corrente de alimentação passa paralelamente à face da membrana quando uma porção passa através da membrana (permeado) enquanto o restante (retentado) é recirculado de volta para O reservatório de alimentação. Uma analogia para a compreensão da teoria por trás TFF pode ser visto na tentativa de separar a areia de seixos usando uma tela de peneiramento. Os furos na tela representam os poros na membrana enquanto a areia e seixos representam as moléculas a serem separadas. Em DFF, a mistura de areia e cascalho é forçada em direção aos buracos na tela. Os grãos de areia menores caem através dos poros na tela, mas os seixos maiores formam uma camada na superfície da tela. Isto evita que os grãos de areia no topo da mistura se movam para e através dos furos (Figura 2A). Com DFF, o aumento da pressão simplesmente comprime a mistura sem aumentar a separação. Em contraste, operar num modo TFF impede a formação de uma camada restritiva por recirculação da mistura. O processo age como um peneirador para remover as pedras que bloqueiam os furos na tela, permitindo que os grãos de areia na parte superior da mistura caam em direção e através dos furos na tela (Figura 2B). Figura 2 Separação de Areia e Seixos Usando um Tela de Peneiração (A) A aplicação de pressão direta na mistura permite que os grãos de areia no fundo caibam. Uma camada de seixos se acumula na superfície da tela impedindo que grãos de areia na parte superior se movam para e através da tela. (B) Agitando a tela quebra a camada de seixo agregada no fundo da mistura e permite o fraccionamento completo. A dinâmica de fluxo cruzado da corrente de alimentação em filtração de fluxo tangencial serve o mesmo propósito que a agitação neste exemplo. Em solução, o mesmo efeito é encontrado para DFF (Figura 3) e para TFF (Figura 4). O fluxo da solução de amostra através da superfície da membrana afasta as moléculas de agregação que formam um gel de obstrução da membrana (polarização do gel), permitindo que moléculas menores do que os poros da membrana se movam em direcção e através da membrana. Assim, TFF pode ser mais rápido e mais eficiente do que DFF para a separação de tamanho. Figura 3 Processo de filtração por fluxo directo (A) A alimentação é dirigida para dentro da membrana. Moléculas maiores do que os poros se acumulam na superfície da membrana para formar um gel, que suja a superfície, bloqueando o fluxo de líquido através da membrana. (B) À medida que o volume filtrado aumenta, a incrustação aumenta e a taxa de fluxo diminui rapidamente. Figura 4 Processo de Filtração de Fluxo Tangencial (A) A solução de amostra flui através do canal de alimentação e ao longo (tangente à) superfície da membrana bem como através da membrana. O fluxo cruzado impede a acumulação de moléculas na superfície que podem causar incrustações. (B) O processo TFF impede o rápido declínio na taxa de fluxo visto na filtração de fluxo direto permitindo um maior volume a ser processado por área unitária da superfície da membrana. Aplicações As aplicações primárias para TFF são concentração, diafiltração (dessalinização e troca de tampão) e fracionamento de grandes de pequenas biomoléculas. Além disso, pode ser utilizado para clarificação e remoção de células, bem como restos celulares de fermentação ou caldos de cultura de células. Concentração A concentração é um processo simples que envolve a remoção de fluido de uma solução, mantendo as moléculas de soluto. A concentração do soluto aumenta proporcionalmente à diminuição do volume da solução, isto é, reduzindo para metade o volume duplica efectivamente a concentração. Para concentrar uma amostra, escolher uma membrana de UF com um MWCO que seja substancialmente inferior ao peso molecular das moléculas a serem retidas. Isto é importante para assegurar a retenção completa e a elevada recuperação da molécula alvo. Uma boa regra geral consiste em seleccionar uma membrana com um MWCO que seja 3 a 6 vezes mais baixa do que o peso molecular das moléculas a reter. Por exemplo, se o caudal (ou o tempo de processamento) for uma consideração principal, a selecção de uma membrana com um MWCO para a extremidade inferior deste intervalo (3x) produzirá taxas de fluxo mais elevadas. Se a recuperação for a principal preocupação, a seleção de uma membrana mais apertada (6x) proporcionará a recuperação máxima (com uma taxa de fluxo mais lenta). A membrana é instalada (ou uma cápsula TFF descartável seleccionada), e o sistema TFF é inicializado (tipicamente purgado com água e testado quanto ao caudal e integridade do filtrado de água). A amostra é adicionada, um fluxo cruzado é estabelecido, as pressões de alimentação e de retenção são estabelecidas, depois o filtrado é recolhido. Quando a concentração desejada é atingida, o processo é parado, e a recuperação da amostra ou diafiltração pode começar. Diafiltração A diafiltração é o processo de fracionamento que lava moléculas menores através de uma membrana e deixa moléculas maiores no retentado sem, em última análise, alterar a concentração. Pode ser usado para remover sais ou trocar buffers. Ele pode remover etanol ou outros pequenos solventes ou aditivos. Existem várias maneiras de realizar a diafiltração. Em diafiltração contínua, a solução de diafiltração (água ou tampão) é adicionada ao reservatório de alimentação de amostra à mesma velocidade que o filtrado é gerado. Deste modo, o volume no reservatório da amostra permanece constante, mas as moléculas pequenas (por exemplo sais) que podem permear livremente através da membrana são lavadas. Usando a remoção de sal como um exemplo, cada volume de diafiltração adicional (DV) reduz ainda mais a concentração de sal. (Um volume de diafiltração é o volume de amostra antes da adição da solução de diafiltração.) Utilizando 5 volumes de diafiltração reduzir-se-á a força iónica em 99 com diafiltração contínua. Em diafiltração descontínua, a solução é primeiramente diluída e depois concentrada de volta ao volume inicial. Este processo é então repetido até ser atingida a concentração necessária de pequenas moléculas (por exemplo, sais) que permanecem no reservatório. Cada volume de diafiltração adicional (DV) reduz ainda mais a concentração de sal. Um volume de diafiltração é o volume da amostra antes da adição da solução diluente. A utilização de 5 volumes de diafiltração reduzirá a força iónica em 96 com diafiltração descontínua. A diafiltração contínua requer menos volume de filtrado para se obter o mesmo grau de redução de sal do que a diafiltração descontínua, como ilustrado na Tabela 1. Tabela 1 Comparação de Diafiltração Contínua vs. Discontinuada Concentrando primeiro uma amostra, a quantidade de solução de diafiltração necessária para atingir um valor iónico especificado Pode ser substancialmente reduzida. Para reduzir a força iónica de uma amostra de 1 litro por 96 utilizando diafiltração descontínua, são necessários 5 DV ou, neste caso, 5 litros. Se a amostra é primeiro concentrada dez vezes para 100 mL, então 5 DVs é agora apenas 500 mL. Isso representa uma economia substancial em buffer e tempo. A concentração da amostra aumenta a viscosidade, o que reduz a taxa de fluxo do filtrado (taxa de fluxo de líquido através da membrana). Se o aumento da viscosidade for grande, a taxa de fluxo pode ser suficientemente reduzida para requerer mais tempo para processar a amostra de volume reduzido. Informações adicionais sobre o processo de diafiltração podem ser encontradas no artigo Diafiltração: Um método rápido e eficiente para dessalinização, ou troca de tampão de amostras biológicas, PN 33289. Variáveis ​​de Processo na Filtração de Fluxo Tangencial Duas das variáveis ​​importantes envolvidas em todos os dispositivos de fluxo tangencial são a pressão transmembrana (TMP) ea velocidade de fluxo cruzado (CF). A pressão transmembrana é a força que impulsiona o fluido através da membrana, transportando ao longo das moléculas permeáveis. A velocidade de fluxo cruzado é a velocidade do fluxo de solução através do canal de alimentação e através da membrana. Fornece a força que varre moléculas que podem sujar a membrana e restringir o fluxo de filtrado. O fluido é bombeado do reservatório da amostra para a entrada de alimentação, através da superfície da membrana (fluxo cruzado), para fora da entrada do retentado e de volta para o reservatório da amostra (Figura 5). O fluxo cruzado afasta moléculas e agregados maiores que são retidos na superfície da membrana, impedindo a polarização do gel (a formação de uma camada de biomolécula concentrada na superfície da membrana que pode obstruir ou tapar a membrana). O líquido que flui através do canal de alimentação estreito cria uma queda de pressão entre as portas de alimentação e retentado. Esta pressão, que é aplicada à membrana, pode ser ainda aumentada aumentando a taxa de fluxo cruzado ou restringindo a tubagem na entrada de retentado. Esta pressão transmembrana (TMP) é a força que impulsiona o líquido através da membrana. O líquido que flui através da membrana (filtrado ou permeado) leva moléculas menores do que os poros da membrana através do filtro. O truque para usar TFF eficazmente é regular tanto o TMP como a taxa de fluxo cruzado para evitar a incrustação da membrana, permitindo assim que um maior volume de produto seja processado no menor tempo possível. Conjunto de Dispositivo de Fluxo Tangencial Os sistemas de filtragem de fluxo tangencial normalmente requerem um dispositivo TFF (cápsula, cassete e suporte, módulo de fibra oca, etc.) com uma bomba (peristáltica ou equivalente), tubulação, válvulas ou grampos, um ou mais manómetros e um Reservatório de amostra (Figura 1, 6 e 7). Os medidores de pressão são tipicamente instalados nas portas de alimentação, retentado e filtrado em sistemas TFF de desenvolvimento e processo. Embora seja possível executar um sistema TFF sem medidores de pressão, recomenda-se a utilização de pelo menos um manómetro no lado da alimentação (entre a bomba ea unidade TFF). A pressão é uma variável importante no processo TFF. A capacidade de monitorar e controlar a pressão leva a resultados mais consistentes e pode ser muito útil para solucionar problemas do sistema. Figura 6 Diagrama de um sistema de cápsula TFF com bomba, manómetro, pinça de parafuso de retenção, reservatórios e conexões de tubulação Figura 7 Sistema de hardware de cassete Centramate com pacote de montagem sanitária de 3 pontos (não inclui bomba peristáltica ou reservatório) A operação de um sistema TFF consiste Das seguintes etapas: Enxágüe o dispositivo TFF antes de usar para remover o agente de armazenamento. Estabelecer a permeabilidade à água normalizada (NWP) da membrana para estabelecer uma linha de base para o desempenho do dispositivo. (Esta etapa não é necessária, mas é altamente recomendável se o dispositivo for limpo e reutilizado.) Condição sistema com o buffer de amostra. (O condicionamento ajuda a remover o ar do sistema, ajustar a temperatura do sistema e evitar a possível precipitação ou desnaturação das biomoléculas resultantes do contato com a solução de lavagem.) Processar a amostra (concentração e / ou diafiltração ou fracionamento). Clean determinar eficiência de limpeza. Armazene o dispositivo de TFF. Como escolher o sistema TFF apropriado para sua aplicação Para escolher o sistema TFF apropriado, considere as seguintes três etapas: Etapa 1: Defina a finalidade do processo TFF A biomolécula de interesse em sua amostra é chamada de produto. A separação pode ocorrer escolhendo uma membrana que retenha o produto ao passar quaisquer contaminantes de baixo peso molecular. Alternativamente, pode ser escolhida uma membrana que passe o produto enquanto retém componentes de peso molecular mais elevado na amostra. É também possível combinar ambas as separações num processo de duas fases que irá fraccionar o produto a partir de componentes de peso molecular mais elevado e mais baixo. Na primeira fase, é escolhida uma membrana que passa o produto e retém os componentes de peso molecular mais elevado. O filtrado da primeira fase torna-se então a amostra para a segunda fase. Para a segunda fase, a membrana é escolhida para concentrar o produto e remover substâncias de baixo peso molecular. Você precisará definir suas metas de separação concentração, diafiltração ou fracionamento. Você também deve considerar os volumes de processo que você tem para trabalhar e quaisquer requisitos de escala para cima. É importante conhecer o fator de concentração ou o nível de redução de sal necessário para escolher a membrana e sistema mais adequados para o processo. Passo 2: Escolher o ponto de corte do peso molecular da membrana O ponto de corte do peso molecular (MWCO) de uma membrana é definido pela sua capacidade de reter uma dada percentagem de uma molécula em solução (tipicamente 90 de retenção). Como discutido anteriormente, para reter um produto, seleccione uma membrana com um MWCO que seja 3 a 6 vezes menor do que o peso molecular da proteína alvo. Para o fraccionamento, seleccione uma membrana MWCO que seja inferior ao peso molecular da molécula a ser retida mas superior ao peso molecular da molécula que está a tentar passar. Passo 3: Escolher a configuração do canal de fluxo A concentração da amostra e as características da solução (viscosidade, partículas, etc.) determinam o tipo de configuração do canal necessário para a aplicação. Existem três configurações diferentes disponíveis (Figura 8). Nem todas as configurações estão disponíveis com diferentes dispositivos TFF. A configuração do canal de tela é usada com uma solução limpa, filtrada (0,2 m) (sem partículas ou agregados que possam ficar presos na tela). Um separador tecido no canal cria uma turbulência suave ao longo da superfície da membrana, minimizando a incrustação da membrana. A configuração de canal de tela suspensa tem uma estrutura mais aberta no canal de retentado que proporciona um melhor desempenho quando se utilizam fluidos altamente viscosos (por exemplo, soro) ou partículas carregadas. Também pode ser utilizado para concentrar células ou clarificar caldos de células ou de fermentação. A configuração de canal aberto é usada nos mesmos aplicativos que o canal de tela suspensa. Esta configuração não tem tela no canal de alimentação. Em vez disso, ele usa espaçadores para definir a altura do canal. Os dispositivos podem estar disponíveis em várias alturas de canal. Tipicamente, uma altura de canal entre 0,5 e 1,0 mm é utilizada para aplicações de colheita de células. Esta estrutura minimiza a ruptura celular e maximiza a recuperação de células intactas após a concentração. Figura 8 Configuração do sistema TFF Etapa 4: Determinar a área de membrana necessária para a aplicação Escolher uma cassete apropriada depende do volume total da amostra, do tempo de processo necessário e do volume final desejado da amostra. Utilizar a seguinte equação para calcular a área de membrana necessária para o processamento de uma amostra num tempo especificado: Exemplo 1: Que sistema TFF devo usar para concentrar 10 litros a 200 ml em 2,5 horas Suponha que a taxa média de fluxo de filtrado de 50 litros 2 horas ( Lm 2 h, LMH). Sistema recomendado: Ultrasette Lab TFF dispositivo, área de 0.084m 2 (0.9 ft 2) ou suporte Centramate com 1 cassete de membrana, área de 0.093m 2 (1ft 2). Exemplo 2: Você tem 50 mL de amostra (PM 54KD) recolhida a partir de uma cápsula de cromatografia de membrana Mustang Q que foi eluída numa solução tampão (Tris 0,05M, NaCl 0,5M). Você precisa reduzir a concentração de sal abaixo de 0,05 M e depois concentrar para 10 mL. Usando uma cápsula TFF Minimate com uma membrana de 10KD em um sistema TFF Minimate, quanto tempo você levará se a taxa média de fluxo de filtrado for de 40 LMH e 3 volumes de diafiltração (diafiltração de volume constante) forem necessários para obter a concentração de sal abaixo de 0,05M. Nota: Quando a diafiltração é realizada, o caudal volumétrico total (volume de filtrado) é igual ao volume de amostra inicial multiplicado pelo número de volumes de diafiltração. Para poupar o volume do tampão eo tempo de processamento, muitas vezes a amostra é primeiro concentrada e depois sujeita a diafiltração. Exemplo 3: Tem uma amostra de 1,0 litro (0,1 mgmL) que necessita de concentrar 10 vezes e diafiltrar para remover pelo menos 99 dos sais. Você tem um suporte de cassetes Centramate com uma cassete de 0,093 m 2 (1 ft 2). Quanto tempo levará para processar sua amostra A taxa média de fluxo de filtrado para o processo se você se concentrar primeiro e depois diafilter é de 40 LMH. Se você fizer a diafiltração primeiro e depois se concentrar, a taxa média de fluxo é de 50 LMH. Cenário B: A amostra é primeiramente diafiltrada por diafiltração contínua para 6 DVs para remover o sal (Tabela 1) Cenário B: A amostra é primeiro diafiltrada por diafiltração contínua para 6 DVs para remover sal (Tabela 1) E depois concentrou-se 10X (de 1,0 litro para 0,1 litro). Neste exemplo, concentrar a amostra primeiro seguido por diafiltração leva 0,4 horas. Inverter o processo e fazer a diafiltração leva primeiro 1,5 horas. Portanto, concentrar primeiro economizou cerca de 1 hora de tempo de processo. Se a amostra tivesse sido bastante concentrada para começar, os resultados podem ter sido muito diferentes. Ao projetar um processo, é importante olhar para o processo total e avaliar como as alterações na taxa de fluxo do filtrado podem afetar os requisitos do processo. Tabela 2 Seleção geral do produto com base no volume da amostra inicial 1) Os dados são por unidade ou cassete. O suporte Centramate pode conter 5 cassetes. Outros dados da coluna podem ser calculados multiplicando os valores da tabela pelo número de cassetes instaladas no suporte. 2) O caudal de fluxo de filtrado típico é baseado num caudal médio de filtrado de 50 LMH e um tempo de processo de cerca de 4 horas. O valor real pode ser maior ou menor dependendo do MWCO da membrana, da composição da amostra e da viscosidade, das condições de funcionamento, isto é, TMP, fluxo cruzado, temperatura, etc. 3) O volume concentrado mínimo depende do volume de retenção do sistema, do reservatório e do tipo de bomba , E velocidade. Pequenos volumes podem ser alcançados minimizando os comprimentos de tubulação e o uso de componentes, tubagens, conexões, etc. adequados. Produtos de filtração tangencial A Tabela 2 lista os produtos TFF para desenvolvimento de laboratório e processo. A tabela permite selecionar um produto com base no volume inicial da amostra. Dá as taxas de fluxo de retentado recomendadas e uma estimativa da taxa de fluxo do filtrado. Muitos produtos adicionais (não mostrados) estão disponíveis para aplicações de maior escala. A Tabela 3 recomenda a taxa de fluxo de retentado para cápsulas e cassetes Pall TFF. Tabela 3 Taxa de Retenção Recomendada para Pall TFF Cápsulas e Cassetes Noções Básicas de Energia do Vento Temos aproveitado a energia dos ventos por centenas de anos. Desde a antiga Holanda até fazendas nos Estados Unidos, os moinhos de vento têm sido usados ​​para bombear água ou moer grãos. Hoje, os moinhos de vento turbinas eólicas equivalenta moderno pode usar a energia dos ventos para gerar eletricidade. As turbinas de vento, como moinhos de vento, são montadas em uma torre para capturar a maioria de energia. A 100 pés (30 metros) ou mais acima do solo, eles podem aproveitar o vento mais rápido e menos turbulento. As turbinas captam a energia dos ventos com suas pás semelhantes a hélices. Geralmente, duas ou três pás são montadas num eixo para formar um rotor. Uma pá age como uma asa de avião. Quando o vento sopra, uma bolsa de ar de baixa pressão se forma no lado de vento da lâmina. A bolsa de ar de baixa pressão então puxa a lâmina em sua direção, fazendo com que o rotor gire. Isso é chamado de elevador. A força do elevador é realmente muito mais forte do que a força dos ventos contra o lado da frente da lâmina, que é chamado de arrasto. A combinação de elevação e arrasto faz com que o rotor fique girando como uma hélice, eo eixo giratório gira um gerador para produzir eletricidade. NRELs pesquisa de energia eólica é realizada principalmente em um local separado perto de Boulder, Colorado, designado como o Centro Nacional de Tecnologia Vento. Saiba mais sobre o Centro Nacional de Tecnologia Eólica e sua pesquisa assistindo ao seguinte vídeo. Aplicações de Turbinas Eólicas Estas turbinas eólicas perto de Lamar, Colorado, fazem parte do Parque Eólico Colorado Green de 162 MW. Cada turbina produz 1,5 megawatts de eletricidade. As turbinas eólicas podem ser usadas como aplicações autônomas, ou podem ser conectadas a uma rede elétrica ou até mesmo combinadas com um sistema fotovoltaico (célula solar). Para fontes de energia eólica de escala de utilidade (megawatt), um grande número de turbinas eólicas geralmente são construídas próximas entre si para formar uma usina eólica. Também referido como um parque eólico. Vários fornecedores de eletricidade hoje usam usinas eólicas para fornecer energia a seus clientes. As turbinas eólicas autônomas são normalmente usadas para bombeamento de água ou comunicações. No entanto, proprietários, agricultores e pecuaristas em áreas ventosas também podem usar turbinas eólicas como uma forma de cortar suas contas de energia elétrica. Os sistemas de vento pequeno também têm potencial como recursos de energia distribuídos. Os recursos distribuídos de energia referem-se a uma variedade de pequenas e modulares tecnologias de geração de energia que podem ser combinadas para melhorar o funcionamento do sistema de fornecimento de energia elétrica. Para obter mais informações sobre energia distribuída, visite o Departamento de Energia dos EUA Departamento de Entrega de Energia Elétrica e Confiabilidade de Energia. Recursos Adicionais Para obter mais informações sobre energia eólica, visite os seguintes recursos: Noções básicas de Energia Eólica Departamento de Energia dos EUA Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável Explorando Formas de Usar Energia Eólica Departamento de Energia dos EUA Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável Como funcionam as turbinas eólicas EUA Departamento de Energia Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável. Os alunos podem aprender sobre a energia eólica visitando um parque eólico. Sistemas Elétricos de Pequenos Vento US Department of Energys Programa de Economia de Energia Energia Kids Wind Basics Energia dos EUA Energy Information Energy Kids Energia Limpa Educação e Desenvolvimento Profissional US Department of Energys Escritório de Eficiência Energética e Energias Renováveis. SolarReserves Crescent Dunes Projeto CSP, perto de Tonopah, Tem uma capacidade de geração de eletricidade de 110 megawatts. (Crédito: SolarReserve) Pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) fornecem conhecimentos científicos, de engenharia e analíticos para ajudar a avançar a inovação na concentração de tecnologias de energia solar (CSP). Estas tecnologias capturam a luz solar para produzir calor que dirige sistemas de geração termoelétricos convencionais atuais ou futuros sistemas avançados de geração. A característica única do CSP é a capacidade de armazenar material aquecido em um sistema de armazenamento de energia térmica barato e eficiente. A energia térmica armazenada pode ser aproveitada entre o pôr do sol eo nascer do sol ou durante o tempo nublado para fornecer eletricidade renovável sob demanda. Além de fornecer energia elétrica, as tecnologias CSP também estão se movendo para mercados emergentes que incluem calor de processo, combustíveis solares e dessalinização. NREL desempenha um papel crítico na pesquisa CSP através do acoplamento de uma ampla gama de capacidades, apoiadas por instalações e ferramentas, com um pessoal especializado com quase 200 anos-pessoa de experiência relacionada a CSP. A linha de fundo é que NRELs recursos técnicos e especialistas abrangem a amplitude de capacidades avaliadas pela comunidade CSP. Nossos Parceiros Colaboramos com várias empresas e instituições, nacionais e internacionais, em vários arranjos de trabalho (ver Trabalhe conosco). Parceiros da indústria Investigadores universitários Empresas de arranque empresários Laboratórios nacionais Organizações científicas internacionais Empresas de electricidade.