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Optimización de la conversión de biomasa de microalgas en materiales de carbono y su aplicación en el tratamiento del agua: un enfoque de aprendizaje automático

Optimizing microalgal biomass conversion into carbon materials and their application in water treatment: a machine learning approach

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Las microalgas, como Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquus, son altamente eficientes en la captura de dióxido de carbono mediante la fotosíntesis, convirtiéndolo en biomasa valiosa. Esta biomasa puede procesarse posteriormente para obtener materiales de carbono con aplicaciones en diversos campos, incluido el tratamiento de aguas. Se utilizó el método de aprendizaje por refuerzo (AR) para optimizar dinámicamente las condiciones ambientales para el crecimiento de las microalgas, mejorando así la eficiencia de la producción de biodiésel.

Las contribuciones de este estudio incluyen la demostración de la eficacia del RL para optimizar sistemas biológicos, destacar el potencial de los materiales derivados de microalgas en diversas aplicaciones industriales y mostrar la integración de tecnologías de energía renovable para mejorar la sostenibilidad. El estudio demostró que Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquus, cultivadas en condiciones controladas, mejoraron significativamente las tasas de absorción en un 50% y un 80%, respectivamente, lo que demuestra su potencial en sistemas de calefacción residencial. Tras el cultivo, los lípidos extraídos se utilizaron eficazmente para la producción de biodiésel. Los modelos de RL alcanzaron una alta precisión predictiva, con valores de R² de 0,98 para la temperatura y 0,95 para los niveles de oxígeno, lo que confirma su eficacia en la regulación del sistema.

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