Se diseñó y probó un controlador difuso basado en conocimiento del tiempo de retención hidráulica (HRT) en un fotobiorreactor de membrana al aire libre (MPBR) para mejorar la recuperación de nitrógeno de un sistema de cultivo de microalgas, manteniendo las algas lo más activas fotosintéticamente posible y limitando su competencia con otros microorganismos. El flujo horario del sistema MPBR se optimizó ajustando la tasa de flujo de entrada a las condiciones ambientales exteriores a las que estaban expuestas las microalgas en cualquier momento y a la capacidad de absorción de nitrógeno del cultivo. Se calibró un modelo de predicción de radiación fotosintéticamente activa (PAR) semiemperico utilizando la previsión de cobertura total de nubes (TCC). El oxígeno disuelto, estandarizado a 25 grados C (DO25), se utilizó como un indicador en línea de la actividad fotosintética de las microalgas. Se utilizaron diferentes índices, basados en sólidos suspendidos (SS), DO25 y PAR predicha y real, como variables de entrada, mientras que el HRT inicial de cada día de operación (HRT0) y la variación de HRT (HRT) sirvieron como variables de salida. La eficiencia de recuperación de nitrógeno, medida como la tasa de recuperación de nitrógeno (NRR) por tasa de carga de nitrógeno (NLR) en condiciones de pseudo-estabilidad, mejoró en un 45% cuando se configuró el controlador HRT en comparación con un HRT fijo de 1.25 días. En consecuencia, la concentración promedio de nitrógeno total soluble (TSN) en el efluente del MPBR se redujo en un 47%, cumpliendo con los requisitos de descarga de la Directiva de la UE 91/271/EEC.