Convertir el agua de mar en agua dulce es importante en los países con escasez de agua. Para ese proceso, ciertas partículas cargadas, conocidas como iones, deben eliminarse del agua. Sin embargo, algunos iones son difíciles de eliminar del agua debido a sus propiedades químicas. Investigaciones recientes realizadas por científicos de Israel y los Países Bajos están ayudando a mejorar este proceso de eliminación de iones.

Los investigadores pudieron predecir el comportamiento de los iones de boro durante el procesamiento del agua y así simplificar su eliminación. El estudio está disponible en línea en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ). Muchos iones dañinos o valiosos en el agua de mar, El agua salobre o dulce son anfóteras:sus propiedades varían con el pH. "Es difícil eliminar estas partículas del agua con tecnologías de membrana estándar, "dice Jouke Dykstra, Profesor asistente en el Departamento de Tecnología Ambiental de la Universidad e Investigación de Wageningen. "Luego hay que agregar ciertos químicos para controlar el pH. Pero queremos evitar eso tanto como sea posible:hay una fuerte tendencia a usar menos químicos".

Desalación de agua de mar

Como ejemplo de este proceso de eliminación de iones, Dykstra se refiere a la desalinización del agua de mar. Esto está sucediendo en todo el mundo en lugares con escasez de agua dulce. Por ejemplo, muchos países del Mediterráneo utilizan agua de mar desalada para el riego. "Pero el agua de mar también contiene boro, que es tóxico en altas concentraciones e inhibe el crecimiento de las plantas. Obviamente, este es un problema para el riego, y es por eso que estamos buscando nuevas formas de eliminar el boro y otros iones del agua de mar ". La desalinización es cada vez más importante debido a la sequía en muchas regiones. Dykstra dice que" se necesitan nuevas tecnologías para seguir satisfaciendo la demanda de agua dulce , no solo en el Mediterráneo y Oriente Medio, sino también en los Países Bajos ".

Los investigadores de Wageningen están trabajando en este desafío junto con colegas de Technion, el Instituto de Tecnología de Israel, y de Wetsus, el Centro Europeo de Excelencia para Tecnología Sostenible del Agua en Leeuwarden. Juntos han desarrollado un nuevo modelo teórico del comportamiento del boro durante un proceso conocido como desionización capacitiva. Este es un emergente, técnica sin membrana para el tratamiento y desalación del agua mediante microporosos, electrodos de flujo continuo Cuando se aplica una corriente eléctrica, Los iones se adsorben en los electrodos y, por lo tanto, se eliminan del agua. Dykstra:"Somos los primeros en desarrollar un modelo teórico que nos permite predecir este comportamiento y utilizarlo en nuestro beneficio".

Diseño completamente nuevo

Los investigadores israelíes y holandeses descubrieron que tales sistemas requieren un diseño completamente nuevo. Por ejemplo, demostraron tanto teórica como experimentalmente que el agua tiene que fluir del electrodo positivo al negativo, y no al revés, como es habitual ahora. "Nuestra investigación ha demostrado que un buen modelo teórico es fundamental para controlar eficazmente procesos químicos tan complejos, "concluye Dykstra." Este enfoque ofrece muchas posibilidades interesantes. También puede utilizar este modelo para otros desafíos en el tratamiento de aguas residuales, incluida la eliminación de arsénico o pequeñas moléculas orgánicas, como residuos de medicamentos o herbicidas ".