Producción de Etanol a Partir de Biomasa Lignocelulósica: Estimación Dinámica de Parámetros con Enfoque Simultáneo

Abstract

RESUMEN:En este trabajo se lleva a cabo la estimación de parámetros en modelos cinéticos correspondientes a las diferentes operaciones involucradas en la producción bioquímica de etanol lignocelulósico. El modelo resultante se representa con un sistema de ecuaciones algebraico-diferenciales (DAE), que incluye las principales variables del proceso. El problema de estimación de parámetros se resuelve mediante un enfoque simultáneo, en el que el DAE se convierte en un sistema algebraico, mediante la técnica de colocación ortogonal sobre elementos finitos. Así, estimar los parámetros del modelo implica minimizar una función objetivo de cuadrados mínimos ponderados sujeta a restricciones algebraicas. Los modelos cinéticos se pueden emplear en futuros trabajos de diseño y simulación de plantas productoras de etanol. En cada modelo se lograron ajustes satisfactorios de los datos experimentales obtenidos de bibliografía.Palabras clave: Estimación de parámetros. Optimización dinámica. Colocación ortogonal. Etanol lignocelulósico. INTRODUCCIÓNLa biomasa lignocelulósica es la más abundante y económica de las materias primas en la naturaleza utilizadas para la producción del denominado bioetanol de segunda generación.La misma contiene una mezcla heterogénea de biopolímeros proveniente de la pared celular