Científicos encuentran como mejorar la tecnología de purificación de agua

Como mejorar la tecnología de purificación de agua?

El riego agrícola representa el 80% del uso de agua en los Estados Unidos. En Israel, el número es poco menos del 60%. Dado que el agua es un recurso finito, el uso de agua reciclada para riego es un factor importante para la conservación del agua.

Como parte del proceso de purificación necesario para utilizar de manera segura el agua reciclada para el riego, se debe eliminar el exceso de sodio, pero se deben retener algunos minerales, como el calcio y el magnesio.

Daño difícil de revertir.
Una alta proporción de sodio a calcio y magnesio, también conocida como proporción de absorción de sodio, afecta negativamente la permeabilidad del suelo, afecta negativamente la tasa de infiltración de agua y daña los cultivos.

Con el tiempo, puede provocar la salinización del suelo y tal daño puede ser difícil de revertir.

Los métodos modernos de purificación del agua son no selectivos, eliminan los minerales deseados y las sales no deseadas por igual y requieren la posterior remineralización del agua.

Estos son procesus muy caros y no sintonizables. Es decir, no pueden ajustarse dinámicamente para diferentes entradas de agua de alimentación o para cambiar los requisitos de efluentes.

La desionización capacitiva es una nueva tecnología de tratamiento de agua que tiene como objetivo mejorar precisamente esta no selectividad.

La desionización capacitiva utiliza dos electrodos, que a menudo están hechos de carbón activado, un material económico y ampliamente disponible.

La aplicación de carga eléctrica a los electrodos hace que las sales y minerales en el agua de alimentación migren hacia los electrodos y se acumulen en nanoporos sobre ellos, esencialmente en bolsas microscópicas de contenido específico.

Cuando estos “bolsillos” están llenos, invertir la carga los vacía y el electrodo está listo para usarse nuevamente.

El problema con este método es que los electrodos se desgastan rápidamente.

Recientemente, el profesor Matthew Suss y su equipo (los estudiantes de doctorado Eric Guyes y Amit Shocron, y el estudiante de maestría Yinke Chen) lograron un gran avance, en colaboración con el profesor Charles.

En el sistema del equipo, el agua fluye a través de dos electrodos porosos.

Al sulfonar uno de los electrodos, es decir, ejecutar una reacción química que es barata y fácil de realizar, el equipo pudo producir una celda de desionización capacitiva que demostró ser efectiva para reducir la tasa de absorción de sodio del agua de alimentación.

Esto da resultados significativamente mejores que celdas con electrodos que no fueron tratados de manera similar.

El electrodo también fue mucho más estable de lo que se ha descrito anteriormente.

El equipo ejecutó 1000 ciclos de tratamiento de agua a través de él, sin que el electrodo mostrara un deterioro significativo, un ciclo de vida récord para una celda de este tipo.

El proceso fue energéticamente eficiente y la eficiencia se puede mejorar aún más utilizando métodos ya existentes.

El sistema también se puede sintonizar fácilmente.

Al cambiar el voltaje y el tiempo de carga de los electrodos, se pueden obtener diferentes resultados, lo que hace que el método sea aplicable a varios usos, incluido el riego.

Los hallazgos podrían conducir a una serie de aplicaciones prácticas, ya que el equipo logró mejorar todos los aspectos de los sistemas de purificación de agua que continúan representando un desafío.

Con información de Latam Israel.