{"id":2555,"date":"2022-10-24T12:14:33","date_gmt":"2022-10-24T10:14:33","guid":{"rendered":"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/?p=2555"},"modified":"2022-10-24T12:14:36","modified_gmt":"2022-10-24T10:14:36","slug":"cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/2022\/10\/24\/cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes\/","title":{"rendered":"Cultivo de microalgas: el sistema de control que mejora la producci\u00f3n y reduce costes"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por <strong>Nova Ciencia<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un grupo de la\u00a0<strong>Universidad de Almer\u00eda<\/strong>\u00a0ha sido el primero en dise\u00f1ar un\u00a0<strong>sistema de control autom\u00e1tico para el cultivo de microalgas<\/strong>\u00a0para manetener las condiciones del agua en el nivel \u00f3ptimo continuamente, que se traduce en\u00a0<strong>una producci\u00f3n de mayor calidad y en una reducci\u00f3n de costes<\/strong>. Adem\u00e1s, a diferencia de los otros sistemas similares que se han desarrollado hasta la fecha, este\u00a0<strong>es f\u00e1cilmente transferible a empresas<\/strong>.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"563\" src=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/microalgas-ual.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2556\"\/><figcaption><em>Instalaciones del IFAPA anexas al campus de la UAL en las que se han realizado los ensayos.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se lleva mucho tiempo hablando del&nbsp;<strong>potencial que representan las microalgas como materia prima con usos muy diversos,<\/strong>&nbsp;como la producci\u00f3n de sustancias de alto valor para alimentos, pigmentos, fitosanitarios y biocombustibles. Incluso tambi\u00e9n se ha ensayado con ellas para el tratamiento de purines de granjas porcinas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La<strong>&nbsp;parte biotecnol\u00f3gica<\/strong>, es decir, conocer las condiciones adecuadas para su desarrollo y crecimiento, los modelos para la extracci\u00f3n de los materiales aprovechables, as\u00ed como las<strong>&nbsp;f\u00f3rmulas para el aprovechamiento de la biomasa resultante est\u00e1n desarrollado<\/strong>s, lo que no ocurre tanto con los sistemas de cultivo, para los que todav\u00eda se necesitan muchas horas de investigaci\u00f3n y de ensayo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En esta l\u00ednea trabaja el grupo de la Universidad de Almer\u00eda\u00a0<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/\" target=\"_blank\">Autom\u00e1tica, Rob\u00f3tica y Mecatr\u00f3nica<\/a>, con mucha experiencia en el desarrollo de sistemas de control tanto para el sector agr\u00edcola almeriense, las energ\u00edas renovables y, c\u00f3mo no, la producci\u00f3n de microalgas, en colaboraci\u00f3n con el grupo de Biotecnolog\u00eda de Microalgas Marinas, liderado por Gabriel Aci\u00e9n.<\/p>\n\n\n\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_88 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Table of Contents<\/p>\n<label for=\"ez-toc-cssicon-toggle-item-6af71f7ee776c\" class=\"ez-toc-cssicon-toggle-label\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/label><input type=\"checkbox\"  id=\"ez-toc-cssicon-toggle-item-6af71f7ee776c\"  aria-label=\"Toggle\" \/><nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/2022\/10\/24\/cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes\/#Que_se_logra_con_el_sistema_de_control_automatico_para_cultivos_de_microalgas_desarrollado_por_la_UAL\" >Que se logra con el sistema de control autom\u00e1tico para cultivos de microalgas desarrollado por la UAL<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/2022\/10\/24\/cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes\/#Como_se_ha_llegado_a_este_algoritmo_de_control_para_cultivos_de_microalgas\" >C\u00f3mo se ha llegado a este algoritmo de control para cultivos de microalgas<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/2022\/10\/24\/cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes\/#Por_que_es_tan_importante_este_algoritmo_para_la_produccion_de_microalgas\" >Por qu\u00e9 es tan importante este algoritmo para la producci\u00f3n de microalgas<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/2022\/10\/24\/cultivo-de-microalgas-el-sistema-de-control-que-mejora-la-produccion-y-reduce-costes\/#Como_se_corrige_el_ph_del_agua_en_cultivos_de_microalgas\" >C\u00f3mo se corrige el ph del agua en cultivos de microalgas<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Que_se_logra_con_el_sistema_de_control_automatico_para_cultivos_de_microalgas_desarrollado_por_la_UAL\"><\/span>Que se logra con el sistema de control autom\u00e1tico para cultivos de microalgas desarrollado por la UAL<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Estos investigadores, liderados por Manuel Berenguel, han conseguido dar un paso muy importante, \u201cpionero\u201d, aseguran, al desarrollar&nbsp;<strong>un algoritmo de control autom\u00e1tico que consigue mantener el pH del agua en que se cultivan las microalgas en un valor \u00f3ptimo<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se trata del primer grupo que consigue tal logro, con el que\u00a0<strong>se mejora la calidad de las microalgas producidas en sistemas conocidos como raceway<\/strong>, una especie de calles por las que circula el agua con las microalgas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Y no solo eso, sino que\u00a0<strong>el algoritmo de control que ha elaborado este grupo es mucho m\u00e1s sencillo que la mayor\u00eda de los que se emplean para estos trabajos<\/strong>, por lo que es f\u00e1cilmente transferible al mercado, ya que para su manejo no se requieren unos conocimientos matem\u00e1ticos tan avanzados como los desarrollados por otros grupos que, a pesar de que funcionan, se quedan en el caj\u00f3n del laboratorio por la dificultad que entra\u00f1a su manejo. La clave, es que\u00a0<strong>este algoritmo est\u00e1 basado en otros industriales\u00a0<\/strong>que ya emplean algunos automatismos disponibles en el mercado, a los que se les han cambiado los par\u00e1metros.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"751\" src=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/investigadores-ual-congreso-automatica.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2557\"\/><figcaption><em>Manuel Berenguel, Jos\u00e9 Luis Guzm\u00e1n, Malena Caparroz y Pablo Ot\u00e1lora.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Como_se_ha_llegado_a_este_algoritmo_de_control_para_cultivos_de_microalgas\"><\/span>C\u00f3mo se ha llegado a este algoritmo de control para cultivos de microalgas<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este sistema de control autom\u00e1tico del pH de las microalgas surgi\u00f3 del trabajo fin de grado de\u00a0<strong>Malena Caparroz<\/strong>, egresada del Grado en Ingenier\u00eda Electr\u00f3nica Industrial de la Universidad de Almer\u00eda. Y suscit\u00f3 tal inter\u00e9s que los directores de este trabajo final,\u00a0<strong>Jos\u00e9 Luis Guzm\u00e1n y Manuel Berenguel<\/strong>, con la colaboraci\u00f3n tambi\u00e9n de\u00a0<strong>Pablo Ot\u00e1lora<\/strong>, decidieron apoyar a esta reci\u00e9n graduada para elaborar el art\u00edculo\u00a0<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/ruc.udc.es\/dspace\/bitstream\/handle\/2183\/31400\/2022_Caparroz_Malena_Modelado_y_control_adaptativo_del_pH_en_reactores_raceway.pdf?sequence=3\" target=\"_blank\">Modelado y control adaptativo del pH en reactores raceway para la producci\u00f3n de microalgas<\/a>, que result\u00f3 ganador del\u00a0<strong>premio al Mejor Trabajo en Ingenier\u00eda de Control otorgado por el Comit\u00e9 Espa\u00f1ol de Autom\u00e1tica<\/strong>, y que pertenece a los proyectos\u00a0<strong>HYCO2BIO y Horizon Europe \u2013 REALM<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Por_que_es_tan_importante_este_algoritmo_para_la_produccion_de_microalgas\"><\/span>Por qu\u00e9 es tan importante este algoritmo para la producci\u00f3n de microalgas<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por qu\u00e9 es tan importante este sistema de control para mantener el pH en el nivel \u00f3ptimo, que en el caso de las microalgas usadas es el 8. Pues porque de una tacada resuelve dos problemas graves que se encuentran los centros de producci\u00f3n de microalgas que emplean los reactores raceway. Por un lado,&nbsp;<strong>se consigue ahorrar un dinero importante en la producci\u00f3n de esta masa verde<\/strong>, ya que s<strong>e emplea justamente la cantidad de di\u00f3xido de carbono que necesitan para la correcci\u00f3n del pH del agua&nbsp;<\/strong>donde se desarrollan las microalgas, ni m\u00e1s ni menos. Hay que tener en cuenta que en estos sistemas se emplea CO2 puro, un producto bastante caro y que incrementa el precio de la producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Y por otro lado,<strong>&nbsp;al cultivar las microalgas en unas condiciones \u00f3ptimas, la producci\u00f3n es mucho mayor y de m\u00e1s calidad<\/strong>, con lo que se optimiza todav\u00eda m\u00e1s este producto de alto valor.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Como_se_corrige_el_ph_del_agua_en_cultivos_de_microalgas\"><\/span>C\u00f3mo se corrige el ph del agua en cultivos de microalgas<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uno de los coautores del estudio, Jos\u00e9 Luis Guzm\u00e1n, explica que<strong>&nbsp;la f\u00f3rmula para corregir el ph del agua de las microalgas consiste en la inyecci\u00f3n de CO2<\/strong>. Lo que ocurr\u00eda antes de este desarrollo es que no siempre se a\u00f1ad\u00eda la cantidad adecuada, por lo que resultaba relativamente sencillo que el trabajo de correcci\u00f3n sirviera para poco o que, en ocasiones, resultara fatal y mermara el cultivo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Con este nuevo algoritmo, afirma,\u00a0<strong>se consigue emplear la cantidad adecuada y en el momento justo, de manera que se mantiene un nivel de pH \u00f3ptimo y estable<\/strong>. Y es el propio sistema el que analiza los datos recibidos de los sensores que equipa la instalaci\u00f3n, as\u00ed como de las condiciones clim\u00e1ticas, para\u00a0<strong>actuar de manera autom\u00e1tica<\/strong>, aqu\u00ed otro de los logros conseguidos con este art\u00edculo y demostrados en los ensayos de la planta de producci\u00f3n de microalgas ubicada en instalaciones del IFAPA y que utiliza la Universidad de Almer\u00eda.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"768\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/arm.ual.es\/arm-group\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/microalgas-ual-raceway-768x1024-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2558\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cResulta muy complicado controlar el valor del pH, porque var\u00eda con el comportamiento biol\u00f3gico de las propias microalgas. Cuando hacen la fotos\u00edntesis, el pH de los reactores empieza a crecer y si es muy elevado pueden llegar a morir.<strong>\u00a0Nuestro algoritmo se encarga de inyectar CO2 cuando suben esos valores y deja de hacerlo en el momento en que vuelven a los niveles adecuados<\/strong>, que con las algas que hemos probado es el 8\u201d, explica Jos\u00e9 Luis Guzm\u00e1n.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El equipo de investigaci\u00f3n ha empleado la m\u00e1xima del \u2018divide y vencer\u00e1s\u2019, y&nbsp;<strong>han dividido la evoluci\u00f3n del pH dos partes<\/strong>. Cuando se inyecta CO2 el pH baja muy r\u00e1pidamente y el efecto de la fotos\u00edntesis en ese momento es pr\u00e1cticamente despreciable. Y luego&nbsp;<strong>han modelado el comportamiento de las algas, de manera que el sistema de control se va adaptando a lo que va haciendo la masa verde y a sus procesos fotosint\u00e9ticos<\/strong>. De esta manera, el equipo ha conseguido&nbsp;<strong>predecir en qu\u00e9 condiciones se incrementa el pH en el biorreactor<\/strong>, para lanzar la inyecci\u00f3n de CO2 en el momento adecuado.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>\u201cEl potencial del algoritmo viene dado por ser capaz de determinar cu\u00e1ndo y cu\u00e1nto CO2 debe inyectar, en funci\u00f3n del comportamiento de las microalgas y de su fotos\u00edntesis\u201d<\/strong>, a\u00f1ade este investigador de la Universidad de Almer\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para llegar a ese conocimiento,<strong>&nbsp;el equipo ha tenido que entrenar al algoritmo<\/strong>, es decir, conocer ante qu\u00e9 valores ofrecidos por los sensores de la instalaci\u00f3n debe reaccionar inyectando el gas y ante cu\u00e1les debe detenerse. Y no solamente esa informaci\u00f3n, ya que como se trata de biorreactores abiertos y expuestos a las condiciones ambientales, tener en cuenta tambi\u00e9n la radiaci\u00f3n solar, la temperatura, la humedad en el ambiente\u2026<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se trata de un algoritmo que, aunque en un principio parezca sencillo, ha llevado a\u00f1os desarrollar. Y otra de las ventajas de este sistema es que\u00a0<strong>emplea sensores de tipo comercial, que se pueden encontrar en cualquier comercio especializado<\/strong>. Gracias a la sencillez del algoritmo, el grupo de Autom\u00e1tica, Rob\u00f3tica y Mecatr\u00f3nica est\u00e1 colaborando con empresas como Birozon Biotech, para realizar transferencia tecnol\u00f3gica de este avance para el cultivo de microalgas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Fuente:<\/strong> <a href=\"https:\/\/novaciencia.es\/cultivo-microalgas-sistema-control-automatico-ual\/\" data-type=\"URL\" data-id=\"https:\/\/novaciencia.es\/cultivo-microalgas-sistema-control-automatico-ual\/\">https:\/\/novaciencia.es\/cultivo-microalgas-sistema-control-automatico-ual\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Por Nova Ciencia Un grupo de la\u00a0Universidad de Almer\u00eda\u00a0ha sido el primero en dise\u00f1ar un\u00a0sistema de control autom\u00e1tico para el cultivo de microalgas\u00a0para manetener las condiciones del agua en el nivel \u00f3ptimo continuamente, que se traduce en\u00a0una producci\u00f3n de mayor calidad y en una reducci\u00f3n de costes. 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