Gestione ottima di un impianto di produzione di biogas: modelli di ottimizzazione con vincoli di incertezza

Two major problems plaguing our world today are pollution and greenhouse gas emissions into the atmosphere. Biogas can be a solution to these problems. It is obtained from the anaerobic digestion of organic matrix biomass and is a renewable source that is not particularly polluting. The aim of this work consists in the design of a model for the management of an anaerobic digestion plant for the production of biogas, with the aim of optimizing the profit. More precisely, robust optimization models have been implemented to deal with the presence of uncertain parameters present in the plant. Multiple uncertainty models have been designed with the aim of treating uncertainty in the least conservative way. From the literature, the anaerobic digestion process, the usable biomasses and the types of plants existing today were analysed, as well as all the parameters that we will use in this work.

Due grossi problemi che affliggono il nostro mondo al giorno d'oggi sono l'inquinamento e le emissioni di gas serra nell'atmosfera. Il biogas può essere una soluzioni a questi problemi. E' ottenuto dalla digestione anaerobica di biomasse a matrice organica ed è una fonte rinnovabile non particolarmente inquinante. Lo scopo di questo lavoro consiste nella progettazione di un modello di impianto a digestione anaerobica per la produzione di biogas, con l'obiettivo di ottimizzare il profitto. Più precisamente sono stati implementati modelli di ottimizzazione robusta per far fronte alla presenza di parametri incerti presenti nell'impianto. Più modelli di incertezza sono stati costruiti con lo scopo di trattare l'incertezza nel modo meno conservativo. Dalla letteratura sono stati analizzati il processo di digestione anaerobica, le biomasse utilizzabili e le tipologie di impianto ad oggi esistenti, così come tutti i parametri di cui ci serviremo in questo lavoro.