chip de agua, desalinización de agua de mar electroquímica mediada
Un prototipo de "chip agua", desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, en colaboración con una empresa de nueva creación.
Mediante la creación de un pequeño campo eléctrico que elimina las sales del agua de mar, los químicos de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Marburg en Alemania ha introducido un nuevo método para la desalación de agua de mar que consume menos energía y es considerablemente más sencillo que con las técnicas convencionales. El nuevo método requiere de tan poca energía que puede funcionar con una batería que compramos en la tienda.
El proceso evade los problemas que se plantean métodos de desalinización actuales mediante la eliminación de la necesidad de una membrana y por la separación de la sal del agua en una microescala.
La técnica, conocida como la desalinización del agua de mar electroquímica mediada, w como se ha descrito la semana pasada en la revista Angewandte Chemie . El equipo de investigación fue dirigido por Richard Crooks de la Universidad de Texas en Austin y Ulrich Tallarek de la Universidad de Marburg. Está pendiente de patente, y es en el desarrollo comercial de la empresa inicio Okeanos Tecnologías .
"La disponibilidad de agua para beber y para el riego de cultivos es uno de los requisitos más básicos para mantener y mejorar la salud humana", dijo Crooks , el Presidente Robert A. Welch de Química en la Facultad de Ciencias Naturales. "La desalinización del agua de mar es una manera de responder a esta necesidad, pero los métodos más actuales para desalinizar el agua se basan en costosas membranas y fácilmente contaminados. El método de membrana libre que hemos desarrollado todavía necesita ser perfeccionado y ampliado, pero si podemos tener éxito en eso, un día podría ser posible proporcionar agua potable a gran escala mediante un sencillo sistema. "
Este nuevo método resulta especialmente prometedor para las zonas con escasez de agua en la que aproximadamente un tercio de los habitantes del planeta viven. Muchas de estas regiones tienen acceso a la abundancia de agua de mar, pero no a la infraestructura de energía o dinero necesario para desalar agua utilizando tecnología convencional. Como resultado, millones de muertes por año en estas regiones se atribuyen a causas relacionadas con el agua.
"La gente está muriendo a causa de la falta de agua dulce", dijo Tony frudakis, fundador y CEO de Okeanos Technologies. "Y van a seguir haciéndolo hasta que haya algún tipo de avance, y eso es lo que estamos esperando nuestra tecnología va a representar."
desalinización
El panel izquierdo muestra la sal que fluye hacia arriba después de que se aplica un voltaje por un electrodo (el rectángulo oscuro) que se adentra en el canal justo en el punto en que las ramas. En el panel derecho no se aplica ninguna tensión.
Para lograr la desalación, los investigadores aplican un pequeño voltaje (3.0 voltios) a un chip de plástico en un recipiente lleno de agua de mar. El chip contiene un microcanal con dos ramas. En el cruce del canal de un electrodo de inmersión neutraliza algunos de los iones de cloruro en el agua de mar para crear una "zona de agotamiento de iones" que aumenta el campo eléctrico local en comparación con el resto del canal. Este cambio en el campo eléctrico es suficiente para redirigir las sales en una de las ramas, permitiendo que el agua desalada pase a través de la otra rama.
"La reacción de neutralización que se produce en el electrodo es clave para la eliminación de las sales en el agua de mar", dijo Kyle Knust, un estudiante graduado en el laboratorio de los ladrones 'y el primer autor del artículo.
Al igual que un trol a los pies del puente, la zona de agotamiento de iones evita que pasen a través de la sal, lo que resulta en la producción de agua dulce.
Hasta el momento los ladrones y sus colegas han logrado el 25 por ciento de desalinización. Aunque el agua potable requiere de un 99 por ciento de desalinización, que estén seguros de que el objetivo se puede lograr.
"Esta fue una prueba de principio", dijo Knust. "Hemos hecho mejoras en el rendimiento comparables, mientras que el desarrollo de otras aplicaciones basadas en la formación de una zona de agotamiento de iones. Eso sugiere que el 99 por ciento de la desalación no está fuera de nuestro alcance ".