Universidade Técnica de Lisboa Universidade Técnica de Lisboa
Doctoral Degrees (3rd Cycle)
Código: MCB

Monitorização e Controlo de Bioprocessos

Curso: Engenharia Química

Ano curricular: 1      Duração: 1º semestre

Créditos: 6.0 ECTS             Tipo:Obrigatória

Idioma: Português/Inglês

Pré-requisitos:
Nenhum

Docente(s):

1. Tipologia de Ensino/Horas de Contacto:

Teórico-práticas: 70.0

2. Objectivos:
A cadeira ensina: (1) métodos de monitorização avançada de bioprocessos, que permitem obter uma melhor caracterização destes sistemas a diferentes níveis (e.g., processos, células, vias metabólicas); (2) métodos de análise dos dados obtidos experimentalmente sobre esses sistemas biológicos; (3) métodos de síntese na forma de modelos matemáticos da informação obtida da análise dos sistemas; e (4) a partir da formulação matemática anterior, simular sistemas biológicos reais, estudar o seu funcionamento e realizar de modo dinâmico previsões e o seu controlo.

3. Programa:
Definições. Monitorização (caracterização das fases biótica, líquida e gasosa). Quimiometria (análise exploratória de dados, classificação e análise de componentes principais). Tipos e classificação de modelos: modelos genéticos, de organismos de populações (simples e mistas); modelos com estrutura e segregação. Estabelecimento de Modelos Dinâmicos (bioquímicos e celulares). Consistência & Validação de Modelos (Boas Práticas de Modelação). Modelos Metabólicos: Análise de Fluxos Metabólicos & de Controlo Metabólico. Sistemas em estado estacionário (quimioestato) ou pseudo-estacionário (fed-batch) e sistemas dinâmicos (sistemas batch e sistemas oscilantes). Controlo de Processos Biológicos (I): controlo clássico (PID) da concentração residual de substratos em sistemas biológicos fed-batch. Controlo de Processos Biológicos (II): controlo avançado (inferencial, supervisão e diagnóstico de falhas); utilização de sensores inferenciais para estimação do estado de processos biológicos (p.ex., inferência on-line da concentração de biomassa).

4. Bibliografia

Bibliografia principal:
Batch Fermentation: Modelling, Monitoring and Control , Ali Cinar, et al, 2003, Marcel Dekker Inc; Advanced Instrumentation, Data Interpretation, and Control ..., Jan F.M.Van Impe (Editor) , 1997, Kluwer Academic Publisher

5. Avaliação:
A avaliação é feita por trabalhos em grupos de 2 alunos. É feita uma apresentação sumária pelos alunos dos resultados obtidos, com uma discussão pública, sobre a sua execução. A nota final é o resultado do desempenho médio do grupo na execução do trabalho e respectiva apresentação e discussão. O número máximo de alunos que é possível acomodar nesta cadeira, é 18.

6. Estimativa total de trabalho:

168.0 horas


 
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