Modelado y control de la producción de microalgas en fotobiorreactores industriales

[EN] This manuscript presents a general overview of the microalgae production process from a modelling and control perspective. First, the main advantages and the potential of these microorganisms are motivated, describing the dierent type of reactors used for their cultivation. Afterwards, the process dynamics, which is very complex and variable due to diary and annual changes on ambient conditions, is analyzed and the main balance equations to describe the system behaviour are introduced. Then, dierent biological and structural models validated in industrial plants will be presented. Subsequently, the existing control problems in these systems are described, introducing a wide set of control algorithms that have been experimentally evaluated in industrial reactors. Finally, the most relevant aspects discussed along the paper are summarized.
[ES] Este artículo presenta una visión general sobre el proceso de producción de microalgas desde un punto de vista de modelado y control de procesos. En primer lugar se exponen las ventajas y el potencial de este tipo de microorganismos, así como los distintos tipos de reactores que se suelen utilizar para su producción. Posteriormente, se analiza el comportamiento dinámico de este tipo de procesos, el cual es muy complejo y cambiante debido a variaciones en las condiciones ambientales tanto diarias como anuales, y se presentan los distintos balances que permiten describir la evolución de las principales variables del sistema. Se exponen distintos tipos de modelos a nivel biológico y a nivel estructural que han sido validados a escala industrial. Tras analizar su comportamiento dinámico, se motivan los distintos problemas de control existentes en este tipo de sistemas y se resume una amplia batería de estrategias de control que han sido evaluadas con éxito en fotobiorreactores industriales. Finalmente, se concluye el trabajo con un balance de los aspectos más importantes expuestos a lo largo del mismo.