Participantes
- CIESOL-Universidad de Almería
- Grupo de Inv. “Automática, Robótica y Mecatrónica”. Universidad de Almería (TEP 197)
- Grupo de Inv. “Informática”. UNED.
Contactos
José Luis Guzmán Sánchez (joseluis.guzman@ual.es)
Fuente de financiación:
Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
(DPI2017 84259-C2-1-R)
Situación:
Finalizado
Resumen
El proyecto trata sobre el análisis, estudio y aplicación de estrategias de modelado y control para la optimización del proceso de tratamiento de aguas residuales y producción de biomasa de microalgas en fotobioreactores industriales de gran escala. El principal objetivo consiste en alcanzar las condiciones de trabajo óptimas que permitan un sinergia eficiente del proceso combinado del crecimiento óptimo de microalgas y el tratamiento de aguas residuales, tratando de alcanzar un balance adecuado entre la energía requerida para dicho proceso, la inyección de CO2 para la maximización de producción de microalgas y la recuperación de costes a través de los productos derivados resultantes. Las microalgas utilizan nutrientes derivados de las aguas residuales (carbono, nitrógeno y fósforo), evitando así el uso de fertilizantes químicos. La adecuada combinación de microalgas con aguas residuales permitirá alcanzar un balance energético adecuado para este tipo de procesos y de la misma forma contribuyendo a la mitigación de emisión de gases al medio ambiente. Destacar que la presencia de microalgas, bacterias y materia orgánica hace que este tipo de sistemas presenten unas dinámicas altamente complejas y con un carácter fuertemente no lineal. Debido a ello, se plantean diferentes tareas de modelado y control para alcanzar los siguientes objetivos principales de este proyecto:
- Desarrollo y propuesta de estrategias de modelado, estimación e identificación para el proceso combinado de la producción de microalgas y tratamiento de aguas residuales en reactores raceway.
- Desarrollo y propuesta de diferentes estrategias de control para la producción eficiente de biomasa y el tratamiento de agua residuales con el fin de contribuir a la reducción de costes y reducción del impacto medioambiental.
- Implementación y validación de las estrategias de modelado y control desarrolladas en dos fotobiorreactores industriales raceway de gran escala.
Esta propuesta constituye la continuación de una nueva línea de investigación sobre la producción de biomasa a partir de microalgas cultivadas en fotobiorreactores industriales, que ha dado lugar a dos proyectos anteriores del Plan Nacional de Investigación liderados por los grupos de investigación solicitantes. Los grupos implicados poseen una fuerte colaboración mediante proyectos y publicaciones conjuntas, con un destacable número de artículos científicos en revistas de prestigio internacional. Además, cabe remarcar el alcance internacional del proyecto con la presencia de dos investigadores europeos (Suecia e Italia) y un investigador de Australia. De la misma forma, la temática del proyecto se encuentra enmarcada en las líneas estratégicas de la Unión Europea y del Plan Estatal de investigación, dentro de los retos de Seguridad, calidad alimentaria; actividad agraria productiva y sostenible; sostenibilidad de recursos naturales, investigación marina y marítima, formando parte de una línea de investigación de candente actualidad. En este sentido, la consecución de los objetivos planteados tendría una contribución significativa en este campo y permitiría tener un impacto real en la competitividad de este tipo de procesos en el sector industrial. Debido a ello, varias compañías y centros de investigación han mostrado su interés por esta propuesta, tales como Aqualia, Biorizon, CIESOL y el Centro Experimental “Las Palmerillas” (Fundación Cajamar).