Documentación de modelos y flujos de trabajo: el siguiente reto en el manejo de información ecológica

Los modelos ecológicos se han convertido en una pieza clave de esta ciencia. La generación de conocimiento se consigue en buena medida mediante procesos analíticos más o menos complejos aplicados sobre conjuntos de datos diversos. Pero buena parte del conocimiento necesario para diseñar e implementar esos modelos no está accesible a la comunidad científica. Proponemos la creación de herramientas informáticas para documentar, almacenar y ejecutar modelos ecológicos y flujos de trabajo. Estas herramientas (repositorios de modelos) están siendo desarrolladas por otras disciplinas como la biología molecular o las ciencias de la Tierra. Presentamos un repositorio de modelos (ModeleR) desarrollado en el contexto del Observatorio de seguimiento del cambio global de Sierra Nevada (Granada-Almería). Creemos que los repositorios de modelos fomentarán la cooperación entre científicos, mejorando la creación de conocimiento relevante que podría ser transferido a los tomadores de decisiones.

MINLP Model for the Synthesis of Heat Exchanger Networks with Handling Pressure of Process Streams

This paper introduces a new mathematical model for the simultaneous synthesis of heat exchanger networks (HENs), wherein the handling pressure of process streams is used to enhance the heat integration. The proposed approach combines generalized disjunctive programming (GDP) and mixed-integer nonlinear programming (MINLP) formulation, in order to minimize the total annualized cost composed by operational and capital expenses. A multi-stage superstructure is developed for the HEN synthesis, assuming constant heat capacity flow rates and isothermal mixing, and allowing for streams splits. In this model, the pressure and temperature of streams must be treated as optimization variables, increasing further the complexity and difficulty to solve the problem. In addition, the model allows for coupling of compressors and turbines to save energy. A case study is performed to verify the accuracy of the proposed model. In this example, the optimal integration between the heat and work decreases the need for thermal utilities in the HEN design. As a result, the total annualized cost is also reduced due to the decrease in the operational expenses related to the heating and cooling of the streams.