Projecte assignat

Títol: Desarrollo de un bioreactor para el crecimiento de microalgas monitorizado mediante Arduino

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Tutor/a o Cotutor/a: GUALDA MANZANO, EMILIO JOSE

Departament: DEAB

Títol: Desarrollo de un bioreactor para el crecimiento de microalgas monitorizado mediante Arduino

Data inici oferta: 20-03-2026      Data finalització oferta: 20-11-2026

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Estudis d'assignació del projecte:

GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): CENDRA GASCON, MARIA DEL MAR

Paraules clau:
Microalgas, bioreactor, sensores, arduino

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Las cianobacterias y el fitoplancton, gracias es su capacidad fotosintética, actúan como una célula solar reduciendo el CO' del ambiente. Este carbono puede utilizarse como materia prima para la producción cianobacteriana de diversos biopolímeros, como ácidos grasos, biofertilizantes o bioplásticos, como los polihidroxialcanoatos (PHA), que constituyen una alternativa a los plásticos petroquímicos convencionales. Estos microorganismos fototróficos pueden crecer en un amplio rango de temperaturas, aunque temperaturas de hasta 25 °C pueden aumentar la tasa de crecimiento. Sin embargo, la iluminación continua y el calor que genera pueden elevar la temperatura de cultivo en varios grados Celsius, alterando potencialmente la tasa de crecimiento óptima. Las cianobacterias, incapaces de crecer en ambientes ácidos, prefieren un rango de pH de 7 a 9 para un crecimiento óptimo. Sin embargo, durante la fotosíntesis, el consumo de CO' produce un aumento del pH, lo que también puede causar estrés celular y ralentizar el crecimiento.

Estas soluciones de bioingeniería se suelen llevar a cabo en biorreactores donde se pueden controlar completamente todas las condiciones ambientales (temperatura, pH, dosis de luz, dosificación de nutrientes, etc.) mediante sensores. Por tanto, para cultivar de forma eficiente cianobacterias diseñaremos y construiremos un fotobiorreactor a escala de laboratorio mediante el uso de sensores acoplados a un microcontrolador Arduino para detectar cualquier fluctuación de pH o temperatura que pudiera afectar el crecimiento de los microorganismos.

Se diseñará un sistema de monitorización con dos sensores insertados directamente en un matraz de vidrio y conectados a un microcontrolador Arduino para mantener condiciones estables durante todo el periodo de crecimiento. También se construirá un agitador magnético controlado por Arduino (e impresión 3D) colocado debajo del sistema que asegurará la mezcla del cultivo. Adicionalmente un calentador acoplado al sistema asegurará una temperatura uniforme en todo el biorreactor. Finalmente, se colocarán lámparas LED blancas en la parte superior y en los laterales del fotobiorreactor para proporcionar suficiente luz para realizar la fotosíntesis.

El objetivo final es disponer de un biorreactor fabricación propia y bajo coste acoplado a un micro-controlador Arduino de para realizar mediciones en línea permitiendo la monitorización de la evolución del crecimiento de cianobacterias.

Orientació a l'estudiant: Estudiante motivado y con voluntad de enfrentarse a retos tecnológicos y capacidad de trabajo autónomo.

Reuniones semanales/quincenales para el seguimiento del proyecto.

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