Modelamiento y control dinámico de un bioreactor para la conversión de glicerina en 1-3 propanodiol

Abstract

Como es de amplio conocimiento, la producción masiva de biodiesel generará grandes cantidades de glicerina, producto inherente al proceso, esta sobreproducción de glicerina repercutirá en un decremento de su costo y por tanto en un incremento en los costos de la cadena productiva del producto principal, el biocombustible, lo cual claramente muestra la necesidad de dar valor agregado a dicha glicerina por medio de la generación de nuevos productos de interés industrial. Ahora bien, el potencial de la glicerina se evidencia en la variedad de usos o aplicaciones que posee, entre las que se cuentan las aplicaciones farmacéuticas, pastas dentales, la industria de los cosméticos y aplicaciones alimenticias; por otra parte, al obtener de la glicerina el 1-3 propanodiol adquiere gran aplicación en la industria de los polímeros, un ejemplo de esta aplicación son los polímeros SORONATM producido por DUPOND y CORTERRATM producido por SHELL. En este orden de ideas, la investigación pretende estudiar el proceso de conversión de la glicerina en 1-3 propanodiol a través de modelos computacionales que relacionen, basados en la interacción microorganismo-sustrato, las condiciones de operación. Para lograr este propósito será estudiada la dinámica de la reacción de conversión con el fin de desarrollar modelos teóricos, que cotejados con resultados experimentales de investigaciones anteriores, permitan el diseño e implementación, a nivel de simulación, de una estrategia de control tipo DMC (Dynamic Matrix Control) incorporando restricciones duras y blandas en la operación del proceso.