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 se basa en la tecnología de baterías. En su estudio, los investigadores se están centrando en nuevos materiales que podrían hacer que la desalinización de aguas salobres sea económicamente deseable y energéticamente eficiente.

La necesidad de tecnología práctica de desalinización está aumentando en el contexto del cambio climático global. 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 potable en disminución, aumentará la necesidad de desalinización de agua salobre de menor salinidad procedente de fuentes continentales e industriales, dijeron los investigadores.

El profesor de ingeniería y ciencias mecánicas de Illinois, Kyle Smith, y sus coautores han publicado un estudio que demuestra la viabilidad de esta tecnología similar a una batería en la revista. Electrochimica Acta .

En un estudio anterior, Smith y sus coautores utilizaron modelos teóricos para demostrar que la tecnología utilizada en las baterías de iones de sodio puede desalinizar eficazmente el agua de mar. Su teoría establece que al usar electrodos que contienen iones de sodio y cloruro, la sal se extrae y se mantiene 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 los iones de sodio sino también el 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 mezcla con otras sales como el potasio, cloruro de calcio y manganeso ".

El nuevo material es un análogo químico del compuesto azul de Prusia, el pigmento intenso que se usa en la tinta para los planos. Funciona tomando y reteniendo iones cargados positivamente como el sodio dentro de su estructura cristalina. Dijo Smith.

"La competencia entre la velocidad de difusión del ión cargado positivamente dentro de la estructura cristalina y el volumen al que se pueden almacenar los iones crea una estructura en forma de trampa, ", 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 económico de obtener.

"Para que una tecnología como esta sea económicamente viable, tiene que ser barato y idealmente, tener algún beneficio de valor agregado, ", Dijo Smith." Al demostrar que nuestro dispositivo funciona bien con aguas de menor salinidad, se ha abierto la puerta para su uso con aguas interiores salobres y posiblemente con aguas residuales industriales ".

Smith y sus coautores muestran que la cantidad de remoción de sal es suficiente para demostrar su concepto utilizando agua salobre. Sin embargo, Se necesita más investigación para determinar cómo la remoción de sales del agua de mar y aguas residuales con mayor salinidad afectará la eficiencia energética.