Las funciones adjuntas en los modelos para la biorremediación y el control de emisiones

Viernes 09 de junio de 2023 – 12:00 PM

IMPARTE: Dr. David Parra Guevara┃Grupo de Modelación Matemática de Procesos Atmosféricos

RESUMEN

La biorremediación de sistemas acuáticos contaminados con petróleo y el control de fuentes contaminantes que emiten sustancias a la atmósfera son problemas que es posible modelar a través de formulaciones variacionales. En estos problemas se quiere controlar la concentración promedio de una sustancia inmersa en un fluido en movimiento con fines diferentes. En el caso de la biorremediación, la dinámica del fluido se aprovecha para distribuir un nutriente (nitrógeno o fosforo) cuyo objetivo es estimular el crecimiento de microorganismos presentes en el ambiente marino que degradan los hidrocarburos. La solución de la formulación variacional que modela este problema representa la tasa de descarga del nutriente que introduce la mínima masa al sistema acuático pero que puede mantener concentraciones promedio óptimas en las zonas contaminadas con petróleo. Dicha solución también permite obtener el punto de descarga óptimo del nutriente. En el caso de la contaminación del aire, la dinámica de la atmósfera favorece la acumulación de los contaminantes, por lo que es necesario limitar las emisiones de las fuentes con el objetivo de que las concentraciones de las sustancias nocivas se mantengan por debajo de las normas sanitarias respectivas. En este problema de control, la solución del modelo variacional representa las tasas de emisión que menos difieren de las tasas de emisión usuales para la fuentes contaminantes, pero que aseguran el cumplimiento de las normas de la calidad del aire.

En estos problemas de control la introducción del modelo adjunto de dispersión y un principio de dualidad para la concentración promedio de una sustancia facilita el análisis y la solución de los modelos variacionales respectivos. En la plática se presentan resultados generales de las soluciones de ambos problemas expresados a través de las funciones adjuntas y ejemplos numéricos sintéticos que muestran el desempeño de dichas soluciones.

Dr. David Parra Guevara

David Parra Guevara es investigador en el ICAyCC desde el año 2003. Realiza investigación en el área de la modelación directa e inversa en procesos de difusión-advección-reacción. Sus aportaciones más importantes están relacionadas con la aplicación del método adjunto a problemas de control de la contaminación y de la estimación de parámetros de fuentes contaminantes. Es coautor de dos libros y varios trabajos arbitrados y de divulgación. Actualmente es tutor en la Facultad de Ciencias y en el programa de Posgrado en Ciencias de la Tierra de la UNAM.

Te invitamos a seguir el seminario vía Facebook Live y en Youtube