Control por Rechazo Activo de Perturbaciones aplicado a la tasa de dilución de un fotobiorreactor para el cultivo de la microalga Scenedesmus obliquus UTEX 393

Las microalgas son microorganismos fotosintéticos, capaces de fijar dióxido de carbono para producir oxígeno ( ), generar biomasa y metabolitos para la síntesis de biocompuestos de utilidad en diferentes industrias. Los cultivos de microalgas principalmente se realizan en sistemas cerrados llamados fotobiorreactores; la dinámica generada por estos cultivos se caracteriza por ser multivariable, no lineal y variante en el tiempo; lo que genera desafíos a la
hora de desarrollar estrategias de control. Con esta propuesta se espera controlar la tasa de dilución aplicando Control por Rechazo Activo de Perturbaciones en un cultivo continuo de microalgas, realizado en un fotobiorreactor. Esta estrategia de control se caracteriza por: 1) convertir un sistema no lineal en uno lineal perturbado y, 2) tener poca dependencia del modelo, ya que agrupa tanto las dinámicas no modeladas como las perturbaciones (internas y externas) que tenga el bioproceso.
Para lograr esto, se contempla el desarrollo de tres etapas: diseño de la estrategia de control que será validada por medio de simulaciones numéricas utilizando Matlab® (2024b), en al menos, un modelo de crecimiento de microalgas; implementación de ésta en un fotobiorreactor de 3 L y,
validación de la estrategia de control por medio de experimentación en un cultivo de la microalga Scenedesmus obliquus UTEX 393. Se espera que la estrategia a implementar sea robusta frente a dinámicas no modeladas y perturbaciones; y que además tenga poca dependencia del modelo. En
este contexto, el estudio de la aplicación de esta estrategia de control en un cultivo continuo, a escala de laboratorio, será el primer paso para garantizar la productividad deseada con el fin de, en un futuro, escalar el bioproceso. Finalmente, se aportará a los Objetivos de Desarrollo Sostenible
(ODS) 9 y 13, además de fortalecer tanto la generación de nuevo conocimiento como las capacidades científicas y técnicas del grupo de investigación.