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Desalación de Aguas Salobres mediante un Reactor de Desionización Capacitiva equipado con Electrodos 3D

La búsqueda de tratamientos de agua altamente eficientes desde el punto de vista del consumo de energía ha llevado en los últimos años a explorar la posible aplicación de dispositivos electroquímicos de almacenamiento de energía en el campo de la descontaminación y desalación de aguas. En este sentido, la tecnología de desionización capacitiva (CDI, por sus siglas en inglés, Capacitive Deionization), intenta inspirarse en los avances alcanzados en el campo de los supercondensadores para lograr reducir la energía empleada en la desalación de agua salobre. Los investigadores de la Unidad de Procesos Electroquímicos (UPEQ) de IMDEA Energía han llevado esta tecnología un paso más allá al implementar el uso de electrodos con estructura 3D preparados a partir de fieltros de grafito en la fabricación de un reactor de desionización de nueve celdas conectadas en serie. El reactor fue equipado con electrodos de 300 cm2, dimensiones y tamaño que permiten analizar técnicamente la viabilidad de la tecnología ante diferentes problemáticas.

En el reciente artículo publicado en la revista Desalination*, los investigadores de IMDEA Energía en colaboración con el grupo del profesor Vincenzo Naddeo de la Universidad de Salerno (Italia) analizan el funcionamiento de este reactor de CDI para su aplicación en la desalación de agua salobre. Los resultados indican la importancia de una adecuada selección de parámetros como el caudal y la densidad de corriente para conseguir reducir el consumo energético por debajo de 0.5 kWhm−3 con producciones 2-24 LMH y variaciones de concentración entre 6-10 mM. Además, los ensayos indican que el reactor de CDI equipado con fieltros de grafito presenta una gran robustez al haber alcanzado 700 horas de operación sin haberse apreciado ningún descenso en la capacidad de eliminación de sales.

(*) Lado, J. J., Cartolano, V., García-Quismondo, E., García, G., Almonacid, I., Senatore, V., Naddeo, V., Palma, J., & Anderson, M. A. Performance analysis of a capacitive deionization stack for brackish water desalination. Desalination (2021), 501, 114912. https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114912

Más información: Julio J. Lado, Investigador postdoctoral, Unidad de Procesos Electroquímicos, julio.lado@imdea.org

Representación del reactor de desionización capacitiva equipado con electrodos 3D de fieltros de grafito.

 

Fecha: 
Martes, Mayo 11, 2021