Herramienta gráfica de estimación de producción de microalgas en reactores raceway externos alrededor del mundo
Contenido principal del artículo
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- José Carlos Moreno Úbeda+−
- Francisco Gabriel Acién Fernández+−
Resumen
La herramienta está diseñada para el uso de reactores raceway operados en modo turbidostato, permitiendo la simulación de la producción de biomasa en cualquier localización para diferentes cepas en función del tamaño del reactor, la profundidad del cultivo y la concentración de biomasa en el reactor. La herramienta integra los datos climáticos disponibles en las bases de datos existentes para la localización seleccionada con el fin de determinar la disponibilidad de luz y el impacto de la temperatura en el cultivo, para proporcionar finalmente la tasa de crecimiento y la productividad de biomasa. Se calculan valores horarios para estimar una visión detallada del rendimiento de los cultivos y finalmente se calculan los valores medios diarios y anuales. La herramienta de simulación desarrollada es un instrumento muy útil para los procesos de toma de decisiones sobre la ubicación de instalaciones de producción de microalgas.
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Acién, F. G., Fernández, J. M., Magán, J. J., Molina, E., 2012. Production cost of a real microalgae production plant and strategies to reduce it. Biotechnology Advances 30 (6), 1344–1353, special issue on ACB 2011. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2012.02.005
Acién, F. G., Molina, E., Reis, A., Torzillo, G., Zittelli, G. C., Sepúlveda, C., Masojídek, J., 2017. Photobioreactors for the production of microalgae. In: Gonzalez-Fernandez, C., Muñoz, R. (Eds.), Microalgae-Based Biofuels and Bioproducts. Woodhead Publishing Series in Energy. Woodhead Publishing, pp. 1–44. DOI: 10.1016/B978-0-08-101023-5.00001-7
Bernard, O., Rémond, B., 2012. Validation of a simple model accounting for light and temperature effect on microalgal growth. Bioresource Technology 123, 520–527. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.07.022
Carreño Zagarra, J., Guzmán, J. L., Moreno, J. C., Villamizar, R., 02 2019. Linear active disturbance rejection control for a raceway photobioreactor.Control Engineering Practice 85, 271–279. DOI: 10.1016/j.conengprac.2019.02.007
Geider, R. J., Osborne, B. A., 1989. Respiration and microalgal growth: a review of the quantitative relationship between dark respiration and growth.New Phytologist 112 (3), 327–341. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1989.tb00321.x
González-Hernández, J., Rodríguez-Miranda, E., Guzmán, J. L., Acién Fernández, F. G., Visioli, A., 03 2022. Optimización de temperatura en reactores raceway para la producción de microalgas mediante regulación de nivel. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial 19, 164–173. DOI: 10.4995/riai.2022.16586
Johnson, D. A., Weissman, J., Goebel, R., 1988. An outdoor test facility for the large-scale production of microalgae. Tech. rep., Solar Energy Research Inst., Golden, CO (USA); Microbial Products, Inc. Molina, E., Fernández, J., Pérez, J. S., Camacho, F. G., 1996. A study on simultaneous photolimitation and photoinhibition in dense microalgal cultures taking into account incident and averaged irradiances. Journal of Biotechnology 45 (1), 59–69. DOI: 10.1016/0168-1656(95)00144-1
Nordio, R., Delgado, F., Sánchez-Zurano, A., González-Hernández, J., Rodríguez-Miranda, E., Guzmán, J. L., Lafarga, T., Acien, G., 11 2022. Long-term assessment of the nutrient recovery capacity and biomass productivity of scenedesmus almeriensis in raceway reactors using unprocessed urban wastewater. Bioresource Technology 369, 128374. DOI: 10.1016/j.biortech.2022.128374
Pawlowski, A., Guzmán, J. L., Berenguel, M., Acién, F. G., 2019. Control system for pH in raceway photobioreactors based on wiener models. IFAC-PapersOnLine 52 (1), 928–933, 12th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems, including Biosystems DYCOPS 2019. DOI: 10.1016/j.ifacol.2019.06.181
Rodríguez-Miranda, E., Beschi, M., Guzmán, J. L., Berenguel, M., Visioli, A., 2019. Daytime/nighttime event-based pi control for the pH of a microalgae raceway reactor. Processes 7 (5). DOI: 10.3390/pr7050247
Rodríguez-Miranda, E., Guzmán, J. L., Acién, F. G., Berenguel, M., Visioli, A., 2021. Indirect regulation of temperature in raceway reactors by optimal management of culture depth. Biotechnology and Bioengineering 118,1186–1198. DOI: 10.1002/bit.27642
Sánchez-Zurano, A., Rodríguez-Miranda, E., Guzmán, J. L., Acién-Fernández, F. G., Fernández-Sevilla, J. M., Molina Grima, E., 2021. Abaco: a new model of microalgae-bacteria consortia for biological treatment of wastewaters. Applied Sciences 11 (3), 998. DOI: 10.3390/app11030998
Tapie, P., Bernard, A., 1988. Microalgae production: Technical and economic evaluations. Biotechnology and Bioengineering 32 (7), 873–885. DOI: 10.1002/bit.260320705