Control robusto del pH en un fotobiorreactor raceway

Abstract

Este  trabajo  presenta  una  primera  aproximación al control robusto del pH en un fotobiorreactor raceway  para  el  cultivo  de  microalgas. En este tipo de procesos el pH es la variable más crítica a controlar teniendo una relación directa con la productividad del sistema. La dinámica del pH posee un carácter fuertemente no lineal estando afectada por numerosos factores tales como el aporte del CO2 al medio de cultivo o la realización de la fotosíntesis por parte de las microalgas. Esta no linealidad genera una gran fuente de incertidumbre en el proceso incluso cuando el sistema es controlado alrededor del punto de operación deseado. Por tanto, en este artículo se ha procedido a realizar el modelado del sistema con incertidumbre paramétrica cubriendo los rangos de trabajo típicos del pH, y posteriormente se ha realizado el diseño de un controlador robusto con la técnica Quantitative Feedback Theory (QFT) para conseguir unos requisitos de rendimiento y estabilidad robustos determinados. El algoritmo de control resultante se ha evaluado en simulación y mediante ensayos reales frente a distintas condiciones de trabajo y en distintos puntos de operación, obteniéndose resultados satisfactorios.