Herramientas de Matlab para la simulación de biorreactores tanque agitado

La simulación es utilizada para conducir experimentos que son necesarios para describir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real, así como para estudiar el efecto de cambios internos y externos del sistema. Se utiliza cuando no es posible, o al menos no es económico, estudiar el sistema real directamente. La producción de aceite microbiano es la etapa más costosa en la producción de biodiesel, por lo que es de interés obtener mayores volúmenes en biorreactores con alta productividad. El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar herramientas en MATLAB para la simulación de biorreactores tanque agitado en diferentes formas de operación. Se realizaron simulaciones en seis tipos de biorreactores tanque agitado, según su forma de operación, utilizando los modelos Logístico y de Andrews. Se determinaron las constantes cinéticas del modelo de Andrews a través de técnicas de optimización. Se estableció como modelo fenomenológico un conjunto de ecuaciones de balance de masa que incluyen los modelos cinéticos, para la simulación del proceso en operación isotérmica utilizando el software MATLAB V.9.3 R2017b, el cual describió satisfactoriamente el comportamiento del sistema. Se determinó que el biorreactor continuo de tanque agitado, que se ajusta al modelo cinético de Andrews, es el que ofrece mejores resultados debido a que en él se alcanza una mayor productividad. Palabras clave: modelación matemática, simulación, programación en MATLAB, biorreactor, aceite microbian