Optimización de la productividad del cultivo de microalgas basada en control predictivo

Existe un interés creciente en los cultivos de diversas especies de microalgas debido a sus potenciales aplicaciones. En este trabajo se presenta un esquema de control basado en modelo predictivo para maximizar la productividad de estos cultivos. El modelo empleado considera crecimiento sobre un substrato limitado y el proceso de foto-aclimatación, fenómenosclave para la obtención de resultados coherentes con el comportamiento de este sistema.Fil: Gorrini, Federico Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Biagiola, Silvina Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Vande Wouwer, Alain. Université de Mons; Bélgica27º Congreso Argentino de Control Automatico AADECA’20Buenos Aires (Virtual)ArgentinaAsociación Argentina de Control Automátic

Experimental study of substrate limitation and light acclimation in cultures of the microalgae Scenedesmus obliquus—Parameter identification and model predictive control

In this study, the parameters of a dynamic model of cultures of the microalgae Scenedesmus obliquus are estimated from datasets collected in batch photobioreactors operated with various initial conditions and light illumination conditions. Measurements of biomass, nitrogen quota, bulk substrate concentration, as well as chlorophyll concentration are achieved, which allow the determination of parameters with satisfactory confidence intervals and model cross-validation against independent data. The dynamic model is then used as a predictor in a nonlinear model predictive control strategy where the dilution rate and the incident light intensity are simultaneously manipulated in order to optimize the cumulated algal biomass production.Fil: Gorrini, Federico Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Lara, Jesús Miguel Zamudio. Université de Mons; Bélgica. Universidad de Guanajuato; MéxicoFil: Biagiola, Silvina Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Escoto, Héctor Hernández. Universidad de Guanajuato; MéxicoFil: Hantson, Anne Lise. Université de Mons; BélgicaFil: Wouwer, Alain Vande. Université de Mons; Bélgic

Liquid nanodroplet formation through phase explosion mechanism in laser-irradiated metal targets

Some quantitative aspects of laser-irradiated pure metals, while approaching phase explosion, are still not completely understood. Here, we develop a model that describes the main quantities regulating the liquid-vapor explosive phase transition and the expulsion of liquid nanodroplets that, by solidifying, give rise to nanoparticle formation. The model combines both a thermodynamics description of the explosive phase change and a Monte Carlo simulation of the randomly generated critical vapor bubbles. The calculation is performed on a set of seven metals (Al, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Au) which are frequently used in pulsed laser ablation experiments. Our final predictions about the size distribution of the liquid nanodroplets and the number ratio of liquid/vapor ejected atoms are compared, whenever possible, with available molecular dynamics simulations and experimental data

Simple Observer-Based Feedback Strategy for Controlling Fed-Batch Hybridoma Cultures

Cultures of hybridoma cells in bioreactors are commonly used to produce monoclonal antibodies. As an alternative to nonlinear model predictive control, which has recently been applied successfully to optimize the process productivity, a simpler control approach is developed in the present study. This strategy is based on a classical PI controller and software sensors for the reaction rates, which exploit the particular structure of the dynamic model. The dynamic behavior of the process can indeed be subdivided into four operating zones, depending on the overflow metabolism of the hybridoma cells. In addition, robustness toward model uncertainties and measurement noise is investigated.Fil: Gorrini, Federico Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica ; ArgentinaFil: Biagiola, Silvina Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica ; ArgentinaFil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica ; ArgentinaFil: Wouwer, Alain Vande. Faculté Polytechnique de Mon; Bélgic