Para 2025, dos tercios de la población mundial podrían sufrir escasez de agua dulce. Para abordar este problema, Investigadores de la Universidad de Notre Dame han identificado un nuevo solvente, un líquido iónico, que mejora una tecnología de desalinización emergente:la extracción direccional por solvente.

La extracción por solvente direccional utiliza un solvente para extraer agua dulce de una fuente salina con energía térmica a baja temperatura. Esto significa que la técnica de extracción podría utilizar potencialmente calor residual, o calor producido como subproducto de otro trabajo, y calor solar.

"El problema con la técnica actual de extracción por solvente direccional es que los solventes usados ​​anteriormente tienen una eficiencia muy baja y la cantidad de agua dulce que se extrae es limitada, "dijo Tengfei Luo, profesor del Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica y autor correspondiente del estudio. "Se ha demostrado que el nuevo líquido iónico que descubrimos es 10 veces más eficiente que otros disolventes utilizados para la técnica".

Publicado en un estudio de Comunicaciones de la naturaleza , Los investigadores de Notre Dame encontraron que la desalinización por extracción con solvente direccional utilizando el nuevo líquido iónico consume energía similar a la ósmosis inversa y mucha menos energía que la desalinización térmica. ambos son métodos de desalinización líderes. En comparación con estos otros métodos, el beneficio de utilizar la extracción direccional con solvente es que no requiere una membrana, que puede ser costoso, o energía térmica de alta temperatura.

Para encontrar el material más eficaz, los investigadores diseñaron, sintetizado y probado una serie de líquidos iónicos, guiado por simulaciones moleculares, para comprender qué disolvente funcionó mejor para la desalinización y por qué.

"Los líquidos iónicos proporcionan una excelente marco sintéticamente flexible para ajustar las propiedades físicas de los disolventes direccionales, haciéndolos candidatos ideales para tales aplicaciones específicas de tareas, "dijo Brandon Ashfeld, profesor asociado del Departamento de Química y Bioquímica y coautor del estudio.

A continuación en esta investigación, el equipo considerará formas de reducir el costo del líquido iónico y cómo aumentar su producción. También considerarán cómo diseñar un sistema continuo para escalar a partir de sus experimentos originales.

"Ahora que hemos encontrado un líquido iónico que ha demostrado mejorar la productividad de la extracción direccional con solventes como técnica de desalinización, Existe un potencial definido para que esta tecnología se aplique en el mundo real, "dijo Luo.

"El potencial de los líquidos iónicos para servir como disolventes direccionales en extracciones direccionales de disolventes puede alterar drásticamente nuestros enfoques actuales hacia la purificación de los recursos hídricos que son fundamentales para garantizar la sostenibilidad ambiental, "dijo Ashfeld.