Los ingenieros de la Universidad de Illinois han dado un paso adelante en el desarrollo de un proceso de desalinización de agua salada que es potencialmente más barato que la ósmosis inversa y toma prestada de la tecnología de baterías. En su estudio, los investigadores se están centrando en nuevos materiales que podrían hacer la desalinización de aguas salobreseconómicamente deseable y energéticamente eficiente.
La necesidad de tecnología práctica de desalinización está aumentando en el contexto del cambio climático global. Las regiones costeras, donde el aumento del agua de mar podría invadir y contaminar los acuíferos subterráneos, presentan solo un área de preocupación. A medida que aumenta la demanda de fuentes de agua limpia en disminución,Los investigadores dijeron que la necesidad de desalinización de agua salobre de baja salinidad de fuentes continentales e industriales aumentará.
El profesor de ingeniería y ciencias mecánicas de Illinois Kyle Smith y sus coautores han publicado en la revista un estudio que demuestra la viabilidad de esta tecnología tipo batería Electrochimica Acta .
En un estudio anterior, Smith y sus coautores utilizaron modelos teóricos para mostrar que la tecnología utilizada en las baterías de iones de sodio puede desalinizar eficientemente el agua de mar. Su teoría afirma que al usar electrodos que contienen iones de sodio y cloruro, se extrae la sal ymantenido en una cámara separada del agua purificada.
"En nuestro nuevo estudio, construimos y experimentamos con un dispositivo similar a una batería que usa electrodos hechos de un material diferente. Ese material puede eliminar del agua salobre no solo iones de sodio sino también potasio, calcio, magnesio y otros", dijo Smith."Esto es importante porque la sal y las aguas salobres no contienen solo cloruro de sodio. A menudo se mezclan con otras sales como el cloruro de potasio, calcio y manganeso".
El nuevo material es un análogo químico del compuesto azul de Prusia, el pigmento intenso utilizado en la tinta para los planos. Funciona al tomar y retener iones cargados positivamente como el sodio dentro de su estructura cristalina, dijo Smith.
"La competencia entre la velocidad de difusión del ion cargado positivamente dentro de la estructura cristalina y el volumen en el que se pueden almacenar los iones crea una estructura de traplique", dijo Smith. "Entran fácilmente pero no pueden salir."
Hay otros materiales que pueden asegurar iones positivos, pero el análogo azul de Prusia tiene un beneficio adicional: es potencialmente muy barato de obtener.
"Para que una tecnología como esta sea económicamente viable, debe ser barata e, idealmente, tener algún beneficio de valor agregado", dijo Smith. "Al mostrar que nuestro dispositivo funciona bien con aguas de baja salinidad, la puerta parautilizar con aguas salobres continentales y posiblemente se hayan abierto aguas residuales industriales "
Smith y sus coautores muestran que la cantidad de eliminación de sal es suficiente para demostrar su concepto utilizando agua salobre. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar cómo la eliminación de sales del agua de mar y aguas residuales de mayor salinidad afectará la eficiencia energética.
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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