Algoritmos numéricos para simular y optimizar biorreactores con múltiples reacciones elementales
DOI:
https://doi.org/10.35819/remat2023v9i2id6919Palabras clave:
algoritmo matricial, cálculo de reacciones, reacciones múltiplesResumen
Junto con los avances tecnológicos de las últimas décadas, se ha producido un aumento de la demanda de electricidad, que ya no puede suministrarse con los procesos y recursos actuales. Entre las alternativas que se presentan para hacer frente al aumento del consumo está el biogás, cuya ventaja es que puede producirse a partir de los residuos orgánicos producidos por una población en crecimiento exponencial. En este contexto, el estudio de los biorreactores es fundamental no sólo para paliar la posible crisis en curso, sino también para optimizar los procesos actualmente en uso, abaratando las tecnologías. Por ello, el objetivo principal de este trabajo fue crear algoritmos para automatizar la simulación de diferentes tipos de reactores, comenzando por la modelización de reactores con múltiples reacciones elementales, pero que puedan ser actualizados en el futuro para tratar múltiples reacciones microbiológicas simultáneas. Estos algoritmos fueron desarrollados en el software libre Scilab y los resultados obtenidos se contrastaron con valores disponibles en la literatura, obteniéndose convergencia numérica, lo que indica su eficacia.
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Referencias
BORGES, F. Q. Crise de energia elétrica no Brasil: uma breve reflexão sobre a dinâmica de suas origens e resultados. RECIMA21, Jundiaí, SP, v. 2. n. 10, p. e210809, 2021. DOI: https://doi.org/10.47820/recima21.v2i10.809.
DATTA, B. N. Numerical Linear Algebra and Applications. 1. ed. New York: Brooks/Cole Publishing Company, 1995.
FOGLER, H. S. Elements of Chemical Reaction Engineering. 4. ed. Upper Saddle River: Pearson Education, 2006.
FOGLER, H. S.; GÜRMEN, M. N. Elements of Chemical Reaction Engineering: Strategies for Creative Problem Solving Website. 4th Edition Team. 2008. University of Michigan. Disponível em: http://umich.edu/~elements/. Acesso em: 1 out. 2018.
GAVIN, H. P. The Levenberg-Marquardt method for nonlinear least squares curve-fitting problems. Department of Civil and Environmental Engineering, Duke University. 2022. Disponível em: https://people.duke.edu/~hpgavin/ExperimentalSystems/lm.pdf. Acesso em: set. 2023.
GRIVA, I.; NASH, S. G.; SOFER, A. Linear and Nonlinear Optimization. 2. ed. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2009.
MICHELON, M. Algoritmos numéricos para simulação e otimização de biorreatores com múltiplas reações elementares. Orientadora: Juliana Fronza. Coorientadora: Marlene Guevara dos Santos. 2018. 45 p. Monografia (Especialização em Qualificação Docente em Ciências Naturais e Matemática) – Universidade Estadual do Rio Grande do Sul, Bento Gonçalves, RS, 2018.
RANGANATHAN, A. The Levenberg-Marquardt Algorithm. Honda Research Institute. 2004. Disponível em: http://www.ananth.in/Notes_files/lmtut.pdf. Acesso em: 19 out. 2018.
SOBRINHO, L. H. R. da S. Estudo para aplicação da tecnologia de aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos: um estudo de caso para o município de Magé/RJ. Orientador: Amaro Olímpio Pereira Junior. 2021. 109 f. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético) ? Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2021. Disponível em: https://www.ppe.ufrj.br/images/publica%C3%A7%C3%B5es/mestrado/Disserta%C3%A7%C3%A3o_Luiz_Henrique_Sobrinho.pdf. Acesso em: 28 dez. 2023.
VIEIRA, H. G.; POLLI, H. Q. O Biogás como fonte alternativa de energia. Revista Interface Tecnológica, Taquaritinga, SP, v. 17, n. 1, p. 388-400, 2020. DOI: https://doi.org/10.31510/infa.v17i1.766.
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