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Diseño de electrodos con mayor rendimiento en desionización capacitiva

La desionización capacitiva (Capacitive DeIonization, CDI) es una tecnología emergente de desalinización que extrae sales y minerales de aguas salobres de tal manera que las cargas consumidas durante la carga de los electrodos se pueden recuperar durante la descarga, lo que permite que la CDI sea una tecnología alternativa de desalación de aguas con bajo consumo y coste reducido.

El diseño y la optimización de los materiales de los electrodos juegan un papel fundamental en el rendimiento de la CDI. El carbón activado (Activated Carbon, AC) ha sido un material de referencia para la fabricación de los electrodos utilizados en tecnologías capacitivas, el ajuste y la adaptación de las propiedades del AC han abierto vías para ampliar el alcance de sus aplicaciones. La revisión publicada* rastrea los efectos beneficiosos y también perjudiciales con respecto al rendimiento de la CDI de varios elementos que pueden modificar los electrodos de AC. Además, se presenta una clasificación completa de las células de CDI basada en diferentes aspectos de su arquitectura junto con una comparativa de su rendimiento. Sobre esta base, se discute el compromiso entre las propiedades físicas, químicas y electroquímicas en el curso de la modificación de los electrodos y la interdependencia entre el diseño de electrodos y la configuración de la celda CDI, complementado con revelar algunas pautas prospectivas sobre el diseño de electrodos de AC. Esta revisión tiene como objetivo llamar la atención sobre el diseño racional de los electrodos teniendo en cuenta todas las características necesarias de los electrodos en una determinada configuración de celda.

(*) Ntakirutimana, S., Tan, W., Anderson, M.A., Wang, Y. Editors’ choice-review-activated carbon electrode design: engineering tradeoff with respect to capacitive deionization performance. (2020) Journal of the Electrochemical Society, 167 (14), art. no. 143501. DOI: 10.1149/1945-7111/abbfd7

Más información: Félix Marín, Responsable de Desarrollo y Transferencia de Tecnología, felix.marin@imdea.org

Fecha: 
Jueves, Febrero 4, 2021