Sistema de monitoreo de pH con tecnología zigbee en la biofloculación de la microalga chlorella sorokiniana
DOI:
https://doi.org/10.61117/ipsumtec.v6i6.54Palabras clave:
Chlorella sorokiniana, pH, PREEMPT-RM, ZigBeeResumen
Se desarrolló en el Tecnológico Nacional de México campus Mexicali un sistema de monitoreo de pH como herramienta esencial para la realización del Proyecto “Optimización del proceso de cosecha de la microalga Chlorella sorokiniana por co-peletización con cepa atoxigénica Aspergillus flavus y mejoramiento del contenido de lípidos”. La tecnología utilizada consistió en una red de sensores inalámbricos con implementación del algoritmo de tiempo real PREEMPT-RM y un microcontrolador PIC16F886 de bajo consumo de energía para los procesos de control. El sistema fue capaz de recopilar y presentar datos en una interfaz gráfica de usuario a través de una conectividad a internet. Proporcionó una solución efectiva para el monitoreo continuo y el control preciso de pH, permitiendo ajustes oportunos para optimizar la cosecha de la microalga. Se validó el sistema por calibración del electrodo de pH con soluciones amortiguadoras para evaluar su eficacia y rendimiento garantizando un monitoreo con tiempo de respuesta efectivo. Posteriormente se utilizó para la detección y control preciso de pH en el medio de cultivo y en la biofloculación, encontrándose que un buen sistema de monitoreo permite tomar acciones inmediatas para optimizar el proceso de cosecha de la microalga.
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Ibrahim, I.A. & Elbaily, Z.I. (2020). A review: Importance of chlorella and different applications. Alexandria Journal for Veterinary Sciences, 65(1), pp. 16-34. DOI: https://doi.org/10.5455/ajvs.94847
Yu, H., Kim, J., Rhee, C., Shin, J., Shin, S.G., & Lee, C. (2022). Effects of different pH control strategies on microalgae cultivation and nutrient removal from anaerobic digestion effluent. Microorganisms, 10(2), pp. 357. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms10020357
Toscano, L., Ogden, K.L., Ogden, G., Cervantes, L., Steichen, S.A., Brown, J. (2018). Harvesting the microalga Chlorella sorokiniana by fungal-assisted pelletization. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 12(6), pp. 493-505. DOI: https://doi.org/10.1166/jbmb.2018.1798
Audsley, N.C., Burns, A., Richarson, M.F., & Wellings, A.J. (1991). "Hard Real-Time Scheduling: The Deadline Monotonic Approach," in Proceedings 8th IEEE Workshop on Real-Time Operating Systems and Software, Atlanta, GA, USA. DOI: https://doi.org/10.1016/S1474-6670(17)51283-5
Ferrag, M.A., Al-Sammane, A.M., Naman, A.N. & Jafar, I.A. (2020). "A novel real-time ZigBee-based indoor positioning system," in Proceedings of the International Conference on Computing, Networking and Communications, pp. 1-5.
Al-Hek, K., Benkrid, K. & Alja'am, J. (2019). "ZigBee-based environmental monitoring system with mobile device interface," in Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, vol. 1, pp. 1-5.
Pastrana, J.A., Alvarez, M.S., Ruíz, G.E. & López, J.C. (2010). "Microcontroller-based real-time pH monitoring system for industrial applications," IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 59, no. 7, pp. 1932-1939.
Carvalho, R.X., Pereira, P.A.R., Souza, R.V. & Abrahão, T.M.B.V.W.S. (2017). "A ZigBee-based wireless sensor network for real-time monitoring of vineyards," IEEE Sensors Journal, vol. 17, no. 3, pp. 847-855.
Azaman, S.N.A., Yusof, Y. & Hasbullah, H. (2017). Continuous monitoring and control of pH in Chlorella cultivation using wireless sensor network. Journal of Telecommunication, Electronic and Computer Engineering, 9(2-11), 119-123.
Ara, T., Hossain, T. & Hasan, M. (2018). "Design and implementation of a ZigBee-based home automation system", in Proceedings of the International Conference on Computer, Communication, Chemical, Materials and Electronic Engineering, pp. 122-127.
Microchip Technology Inc, “PIC16F882/883/886/887 DataSheet” 2011. Recuperado de: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41291D.pdf
Raza, N., Muhammad, F., Iqbal, M. & Javaid, A. (2017) "ZigBee-based wireless data acquisition system," in Proceedings of the International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering, pp. 1-6.
Liu, C.L. & Layland, J.W. (1973). "Scheduling Algorithms for Multiprogramming in a Hard Real-Time Environment," Journal of the ACM, vol. 20, pp. 46-61. DOI: https://doi.org/10.1145/321738.321743
Saad, W. & Aggoun, A. (2018). "A ZigBee-based environmental monitoring system for underground coal mines", in Proceedings of the International Conference on Computer Science and Information Technology, pp. 283-289.
Zan, L., Ma, W. & Li, W. (2010). "Design and implementation of ZigBee-based wireless sensor network for monitoring of transformer substation", in Proceedings of the IEEE International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systems, pp. 316-319.
Han, S., Kang, Y., Park, K. & Jang, M. (2007). "Design of Environment Monitoring System for Aquaculture Farms", 2007 Frontiers in the Convergence of Bioscience and Information Technologies, Jeju City, pp. 889-893. Retrieved from: https://ieeexplore.ieee.org/document/4524224. DOI: https://doi.org/10.1109/FBIT.2007.77
Kliphuis, A. M. J., de Winter, L., Vejrazka, C., Martens, D. E., Janssen, M., & Wijffels, R. H. (2010). Photosynthetic efficiency of Chlorella sorokiniana in a turbulently mixed short light-path photobioreactor. Biotechnology Progress, 26(3), 687–696. https://doi.org/10.1002/btpr.379. DOI: https://doi.org/10.1002/btpr.379
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