La tecnología que carga las baterías de los dispositivos electrónicos podría proporcionar agua dulce de los mares salados, según un nuevo estudio realizado por ingenieros de la Universidad de Illinois. La electricidad que pasa por una batería llena de agua salada extrae los iones de sal del agua.
El profesor de ciencias mecánicas e ingeniería de Illinois Kyle Smith y el estudiante graduado Rylan Dmello publicaron su trabajo en el Revista de la Sociedad Electroquímica .
"Estamos desarrollando un dispositivo que utilizará los materiales de las baterías para eliminar la sal del agua con la menor cantidad de energía que podamos", dijo Smith. "Una cosa que me entusiasma es que al publicar este documento,estamos presentando un nuevo tipo de dispositivo a la comunidad de baterías y a la comunidad de desalinización "
El interés en la tecnología de desalinización de agua ha aumentado a medida que las necesidades de agua han crecido, particularmente en áreas afectadas por la sequía. Sin embargo, los obstáculos técnicos y las enormes cantidades de energía requeridas han impedido la implementación a gran escala. El método más utilizado, la ósmosis inversa, empujaagua a través de una membrana que evita la entrada de sal, un proceso costoso e intensivo en energía. Por el contrario, el método de la batería utiliza electricidad para extraer iones de sal cargados del agua.
Los investigadores se inspiraron en las baterías de iones de sodio, que contienen agua salada. Las baterías tienen dos cámaras, un electrodo positivo y un electrodo negativo, con un separador entre los cuales los iones pueden fluir. Cuando la batería se descarga, el sodio y el clorurolos iones, los dos elementos de la sal, son atraídos a una cámara, dejando agua desalinizada en la otra.
En una batería normal, los iones se difunden cuando la corriente fluye en la otra dirección. Los investigadores de Illinois tuvieron que encontrar una manera de mantener la sal fuera del agua ahora pura.
"En una batería convencional, el separador permite que la sal se difunda desde el electrodo positivo hacia el electrodo negativo", dijo Smith. "Eso limita la cantidad de agotamiento de sal. Ponemos una membrana que bloquea el sodio entre los dos electrodos, por lo quepodríamos mantenerlo fuera del lado que está desalinizado "
Vea un video de cómo funciona en YouTube en http://www.youtube.com/watch?v=3QWoEOAlOzM&feature=youtu.be .
El enfoque de la batería tiene varias ventajas sobre la ósmosis inversa. El dispositivo de la batería puede ser pequeño o grande, adaptándose a diferentes aplicaciones, mientras que las plantas de ósmosis inversa deben ser muy grandes para ser eficientes y rentables, dijo Smith. La presión requerida para bombear elel agua que pasa es mucho menor, ya que simplemente fluye el agua sobre los electrodos en lugar de forzarla a través de una membrana. Esto se traduce en necesidades de energía mucho más pequeñas, cercanas al mínimo requerido por la naturaleza, lo que a su vez se traduce en menores costos., la velocidad del agua que fluye a través de ella se puede ajustar más fácilmente que otros tipos de tecnologías de desalinización que requieren tuberías más complejas.
Smith y Dmello realizaron un estudio de modelado para ver cómo su dispositivo podría funcionar con concentraciones de sal tan altas como el agua de mar, y descubrieron que podría recuperar aproximadamente el 80 por ciento del agua desalinizada. Sus simulaciones no tienen en cuenta otros contaminantes en el agua, sin embargo, están trabajando para realizar experimentos con agua de mar real.
"Creemos que hay muchas promesas", dijo Smith. "Se está trabajando mucho en el desarrollo de nuevos materiales para baterías de iones de sodio. Esperamos que nuestro trabajo pueda estimular a los investigadores en esa área a investigar nuevos materiales para la desalinización".Estamos emocionados de ver qué tipo de puertas podría abrir ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Original escrito por Liz Ahlberg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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