Microalgae growth assessment by Model Predictive Control

Autor/a

Babot Altisen, Enrique

Abstract

La recerca amb microalgues està creixent en importància per la gran varietat d'aplicacions. Són útils per a finalitats energètiques, principalment per a l'obtenció de biodièsel, i per a l'obtenció de diferents biocombustibles com el bioetanol, el biometà, el biohidrogen. A més, poden ser beneficiosos per generar calor i electricitat.
Aquest projecte pretén controlar i descriure el creixement de microalgues en un fotobioreactor proper (CSTR). Per aconseguir aquest objectiu, s'ha utilitzat el Model Predictive Control (també anomenat MPC) que és una metodologia de control que utilitza un model de procés per predir les futures sortides de la planta i, a partir d'això, optimitza les futures accions de control. S'utilitzaran diferents estudis i combinacions en les variables que determinen l'evolució del sistema (X, S, Q). La principal sortida a mesurar per a nosaltres és la concentració de biomassa (X).
Els resultats han demostrat que aquest model és prou robust per respectar les restriccions sense afegir-les a la caixa d'eines. Aleshores, en llaç tancat, les sortides amb senyals gaussians oscil·len més constantment al voltant del valor d'estat estacionari que en llaç obert a causa del procés de retroalimentació. Finalment, podem afirmar que hem de fer grans variacions en la intensitat de la llum per produir valors més significatius físicament en la concentració de biomassa. Perquè si fem petits canvis a la I, la X gairebé no variarà. Finalment, els sistemes de llaç tancat aconsegueixen una nova condició estable més ràpid que el llaç obert gràcies al control de retroalimentació.

 

Director/a

Martorell López, Jordi
Bezzo, Fabrizio

Estudis

IQS SE - Grau en Enginyeria Química

Data

2021-09-06