El dispositivo AlgaeIoT se trata de un innovador fotobiorreactor generador de biomasa, instrumentado, controlado y gobernado a través de internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés).
Las algas y cianobacterias tienen una capacidad de crecimiento y generación de biomasa mayor a la de las plantas. Para ello, estos organismos se valen de dióxido de carbono y de la luz como fuente de energía, produciendo biomasa que se utiliza como materia prima para la generación de biocombustibles, alimentos, aceites y otros productos.
En la actualidad, esta producción busca optimizarse, para lo que resulta clave realizar un monitoreo y control en tiempo real que aporte a lograr un medio favorable para el cultivo.
Para garantizar estas condiciones, se ha desarrollado lo que se conoce como fotobiorreactores, donde se aísla el cultivo para obtener resultados que sean independientes de las variables no controladas.
Entre sus proyectos, Latitud cuenta con un equipo que ha estado trabajando con prototipos de fotobiorreactores para el cultivo de Spirulina, un tipo de cianobacteria.
Para acercarse a la realidad de un cultivo a mayor escala, un equipo de estudiantes de la Universidad ORT Uruguay, en diálogo con especialistas de la Fundación, desarrollaron un prototipo industrial de fotobiorreactor que dé mayores garantías a los investigadores y permita controlar los parámetros necesarios a distancia, en forma permanente, a efectos de lograr cultivos exitosos que les permitan continuar con estudios de generación de biomasa.
El proyecto fue realizado por los estudiantes Alberto Rynkowski, Micaela Bertolotti y Guillermo Dück como requisito para la obtención del título de Ingeniero en Electrónica, en el marco de la cooperación entre la Universidad ORT Uruguay y Latitud. Contó con la tutoría del docente André Fonseca, quien colabora en el desarrollo de procesos de ingeniería electrónica en proyectos de Latitud, y el apoyo técnico de la directora del Programa Aguas de la Fundación, Diana Míguez.
El proceso de desarrollo
Para alcanzar el producto final se realizó una investigación profunda de la cual se planificaron las etapas de diseño y fabricación, instrumentación, ensamble, control, gobernanza e integración, partiendo del análisis de los requerimientos del equipo que luego haría uso del fotobiorreactor, y se desarrollaron los diseños necesarios para determinar el dispositivo a fabricar.
También, se determinó la instrumentación necesaria a adquirir para controlar las variables y parámetros que inciden en los cultivos a desarrollar, se adquirieron los sensores y actuadores adecuados, culminando con la vinculación a los controladores.
Posteriormente, se realizó el ensamble completo del fotobiorreactor para comenzar el desarrollo del control del dispositivo instrumentado.
El control se aplicó sobre las variables necesarias para mantener el sistema estable y sobre los actuadores con el fin de brindar herramientas a los investigadores que faciliten el desarrollo de los cultivos. A su vez, se implementó un sistema de gobernanza general de todo el fotobiorreactor utilizando IoT para visualizar y controlar de manera remota y local todas las variables requeridas.
Finalmente, se integró el sistema a través de un tablero central con la incorporación de todos los componentes necesarios de manera de entregar un producto final robusto que pueda ser utilizado, instalado y replicado fácilmente a cualquier escala de acuerdo con lo requerido.
Tras culminar su desarrollo, el dispositivo pasó a formar parte del equipamiento de Latitud,
lo que permitirá profundizar en la investigación sobre biomasa.
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