Desenvolvimento e implementação de um software sensor para monitoração on-line de bioprocessos

• Processo: 09/13600-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2010
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: William Eduardo Herrera Agudelo
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/57873-8 - Um processo integrado para produção total de bioetanol e emissão zero de CO2, AP.BIOEN.TEM
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: simulação e controle | Software sensor | Simulação e Controle

Resumo

Entre os problemas atuais relacionados ao processo industrial de fermentação alcoólica está a falta de robustez da fermentação na presença de flutuações na qualidade da matéria-prima, o que leva a mudanças no comportamento cinético e influencia o rendimento, produtividade e conversão. Esta falta de robustez pode ser corrigida fazendo-se ajustes nas condições de operação e controle do processo, o que requer uma monitoração eficiente usando-se sensores confiáveis para manter o processo operando nas condições ideais e evitar a influência de perturbações, variações na qualidade da matéria-prima e alterações no metabolismo dos microorganismos. Como na maioria dos bioprocessos, as variáveis importantes na fermentação alcoólica são principalmente concentrações. Sabe-se que medidas de concentração em tempo real costumam ser caras e introduzir atrasos significativos, além do alto custo e relativa falta de robustez dos equipamentos de medida em ambientes industriais. Existe uma grande necessidade de se estudar formas de se realizar estas medidas com precisão e de forma econômica. Neste trabalho pretende-se desenvolver um software sensor que possibilite a inferência das concentrações de biomassa, substrato e produto a partir de medidas secundárias como pH, turbidez e vazão de CO2. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um software sensor para determinação de concentrações de biomassa, substrato e produto a partir de medidas secundárias (turbidez, pH, vazão de CO2 e temperatura) e usando um modelo híbrido neuronal que combina as equações de balanço de massa com redes neuronais que descrevem a cinética.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

AGUDELO, William Eduardo Herrera. Desenvolvimento e implementação de um software sensor para monitoração on-line de bioprocessos. 2012. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.