Materiales de carbono para desalinización de aguas mediante desionización capacitiva
Autor(es) y otros:
Director(es):
Palabra(s) clave:
Desalinización
Carbones Activados
Desionización Capacitiva
Fecha de publicación:
Serie:
Máster Universitario en Química y Desarrollo Sostenible
Resumen:
El presente trabajo muestra los resultados obtenidos al emplear materiales de carbono de elevada área superficial en el proceso de desalinización de aguas mediante desionización capacitiva (CDI). Esta técnica electroquímica, basada en la formación de la doble capa eléctrica en la interfase electrodo/electrolito para retener las sales presentes en el agua tratada, es una alternativa energéticamente menos costosa a las tecnologías comúnmente empleadas como son la ósmosis inversa y la destilación. Los dispositivos de CDI constan de dos electrodos entre los que se hace circular la corriente de agua salada a tratar. En una primera etapa, se aplica un determinado voltaje a estos electrodos (etapa de polarización) lo que provoca la formación de la doble capa eléctrica y la consecuente “retención” de iones salinos. Posteriormente, se revierte, o se elimina, el voltaje aplicado a los electrodos con lo que la doble capa desaparece y los iones retenidos son devueltos al agua (etapa de despolarización). Esta última etapa es necesaria para recuperar los electrodos, y se lleva a cabo empleando agua de desecho. En este trabajo se compara el comportamiento de dos carbones activados (ACs), uno comercial y otro preparado en laboratorio, como materiales de electrodo en CDI, relacionando su capacidad de retención de iones con sus características tanto texturales como físico-químicas. Las eficiencias de desalinización obtenidas fueron de 25 mg de sal / g de AC para el carbón comercial y de 57 mg de sal / g AC en el caso del carbón preparado en nuestro laboratorio. Esto implica que, empleando electrodos preparados con solo 0,2 g de nuestro carbón, en una sola etapa de desalinización, se logra retener en torno a un 5% de los iones contenidos en el agua marina, siendo este porcentaje mayor al disminuir la concentración de sal del agua tratada.
El presente trabajo muestra los resultados obtenidos al emplear materiales de carbono de elevada área superficial en el proceso de desalinización de aguas mediante desionización capacitiva (CDI). Esta técnica electroquímica, basada en la formación de la doble capa eléctrica en la interfase electrodo/electrolito para retener las sales presentes en el agua tratada, es una alternativa energéticamente menos costosa a las tecnologías comúnmente empleadas como son la ósmosis inversa y la destilación. Los dispositivos de CDI constan de dos electrodos entre los que se hace circular la corriente de agua salada a tratar. En una primera etapa, se aplica un determinado voltaje a estos electrodos (etapa de polarización) lo que provoca la formación de la doble capa eléctrica y la consecuente “retención” de iones salinos. Posteriormente, se revierte, o se elimina, el voltaje aplicado a los electrodos con lo que la doble capa desaparece y los iones retenidos son devueltos al agua (etapa de despolarización). Esta última etapa es necesaria para recuperar los electrodos, y se lleva a cabo empleando agua de desecho. En este trabajo se compara el comportamiento de dos carbones activados (ACs), uno comercial y otro preparado en laboratorio, como materiales de electrodo en CDI, relacionando su capacidad de retención de iones con sus características tanto texturales como físico-químicas. Las eficiencias de desalinización obtenidas fueron de 25 mg de sal / g de AC para el carbón comercial y de 57 mg de sal / g AC en el caso del carbón preparado en nuestro laboratorio. Esto implica que, empleando electrodos preparados con solo 0,2 g de nuestro carbón, en una sola etapa de desalinización, se logra retener en torno a un 5% de los iones contenidos en el agua marina, siendo este porcentaje mayor al disminuir la concentración de sal del agua tratada.
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MICINN: MAT2010-20601-C02-01
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