Estimativa de parâmetros de modelos não-lineares usando o EMSO, um programa de código aberto para modelagem, simulação, controle e otimização de processos

Resumen

Los simuladores son herramientas valiosas para aplicaciones que van desde la validación de proyectos, la operatividad de la planta hasta el aumento de la producción y la reducción de costos. Estas características, y otras, han aumentado el interés industrial por el software de modelado, simulación, control y optimización de procesos. Sin embargo, todavía existe una gran insatisfacción entre los usuarios, principalmente en relación con el uso/aprendizaje y el alto costo. En el presente trabajo, se desarrollaron rutinas de estimación de parámetros no lineales en la plataforma EMSO (Environment for Modelling, Simulation and Optimization), un programa gratuito y de código abierto, con el objetivo de simular y discriminar los modelos más adecuados para describir la cinética de Crecimiento celular de la levadura Saccharomyces cerevisiae en un biorreactor discontinuo para la producción de alcohol. Los datos experimentales utilizados aquí fueron adoptados de trabajos disponibles en la literatura. Se evaluaron los modelos cinéticos de Monod, Moser, Contois y Andrews. Los criterios utilizados para discriminar los modelos fueron la desviación media absoluta, el error porcentual absoluto medio y el cuadrado del coeficiente de correlación entre los valores predichos y observados. Con base en los resultados obtenidos se pudo concluir que el modelo de Contois presentó los mejores resultados con una desviación media absoluta de 4.1683 g/L y 0.2451 g/L para el sustrato y la curva de crecimiento celular, respectivamente, y también un error promedio absoluto. porcentaje de 9,82% y 17,67% para el sustrato y la curva de crecimiento celular, respectivamente. Además, presentó valores de coeficiente de correlación superiores a 0,98 para ambas curvas.