𝑞-formalismo na dinâmica adaptativa por Extremum Seeking e na Termodinâmica de eletrólitos no contexto da digestão anaeróbia.
Não extensividade, Busca Extremal, Reatores Anaeróbios, Interações de Longo Alcance.
Inspirado nos trabalhos matemáticos desenvolvidos na Mecânica Estatística não Aditiva, com
suas funções, álgebra e trigonometria extensamente aplicadas a sistemas complexos, são realizadas
duas propostas nesta tese que implicam em consequências no contexto de sistemas
dinâmicos não lineares e na termodinâmica de eletrólitos, que orbitam entorno da modelagem
da digestão anaeróbia em reatores. A primeira contribuição trata da proposição de um algoritmo
extremum seeking modificado com uma função oriunda da 𝑞-trigonometria de Borges
com consequência no aumento da velocidade da busca ao extremo e minimização às perturbações
externas. Esse resultado é demonstrado analiticamente pela apresentação da estabilidade
assintótica no sentido de Lyapunov. A segunda proposta, está no contexto das interações
de longo alcance tipicamente apresentada pelo comportamento em soluções eletrolíticas
e modeladas pelo potencial de Debye-Hückel, sendo este potencial generalizada pela função 𝑞-
exponencial, que permite, de forma simples, representar as propriedades de tensão superficial e
coeficiente de atividade iônica médio, importantes para muitas aplicações em sistemas químicos,
biológicos e ambientais. Na investigação das hipóteses termodinâmicas simplificadoras
adotadas no ADM1 para o equilíbrio do biometano, verifica-se que são suficientes para representar
o sistema do estudo de caso, diferente do comportamento do dióxido de carbono que é
dependente das reações de equilíbrio químico e de eletrólitos. Adicionalmente, é confirmado
o aumento de velocidade, abrangência do domínio de busca e redução da perturbação residual
pela aplicação do algorítimo extremum seeking generalizado. Por fim, é demonstrado como o
potencial de Debye-Hückel generalizado é capaz de estimar propriedades como a tensão superficial
e o coeficiente de atividade iônica médio para faixas amplas de concentrações iônicas.