Descripción del proyecto
LOS RECURSOS HIDRICOS PARA CONSUMO O PARA LA AGRICULTURA ESCASEAN CADA VEZ MAS, EN PROPORCION INVERSA AL NUMERO DE HABITANTES Y EL ABUSO DE NUESTRO MEDIO AMBIENTE. UNA DE LAS SOLUCIONES A ESTE PROBLEMA ES LA DESALINIZACION DE AGUAS SALOBRES O DE MAR, SI BIEN LOS METODOS USUALES REQUIEREN GRANDES CANTIDADES DE ENERGIA PARA OPERAR, ALTAS PRESIONES Y/O TEMPERATURAS, GRANDES INFRAESTRUCTURAS, ETC. POR ELLO, HAN DESPERTADO UN GRAN INTERES OTRAS TECNICAS QUE NO REQUIEREN DICHAS INSTALACIONES, Y UNA DE ELLAS, DE INCIPIENTE DESARROLLO, ES LA DESALINIZACION CAPACITIVA (CDI), BASADA EN LAS PROPIEDADES DE LA DOBLE CAPA ELECTRICA EXISTENTE EN LA INTERFASE SUPERFICIE CARGADA/DISOLUCION (ALTA CAPACIDAD ELECTRICA) Y EN LOS ELEVADOS VALORES QUE PUEDE ALCANZAR EL AREA INTERFACIAL (ELECTRODOS POROSOS). COMO RESULTADO, UNA PEQUEÑA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LOS ELECTRODOS DE UN SISTEMA CDI PUEDE PRODUCIR LA ADSORCION DE UNA CANTIDAD SIGNIFICATIVA DE IONES (DE SIGNO OPUESTO A CADA UNA DE LAS INTERFASES CARGADAS) Y POR TANTO SU DESAPARICION DE LA DISOLUCION. LO INTERESANTE DE ESTA TECNICA ES QUE, ADEMAS, PUEDE PERMITIR SEPARAR SELECTIVAMENTE DIFERENTES ESPECIES IONICAS MEDIANTE PROCESOS DE ADSORCION SELECTIVA. DEPENDIENDO DEL METODO UTILIZADO, DEL TIPO DE IONES PRESENTES Y DEL MATERIAL QUE CONFORMA LOS ELECTRODOS, PUEDEN RETIRARSE PREFERENTEMENTE IONES DE UNA VALENCIA FRENTE A LOS DE OTRA, CON GRADO DE HIDRATACION DIFERENTE, CON COEFICIENTE DE DIFUSION Y TAMAÑO DISTINTO, ETC. ESTE ES EL OBJETIVO CENTRAL DEL PROYECTO: DISEÑAR METODOS Y MATERIALES QUE PERMITAN, UTILIZANDO LA DESIONIZACION CAPACITIVA EN SUS DIVERSAS FORMAS, SEPARAR DEL AGUA IONES DISUELTOS, YA SEA POR TRATARSE DE MATERIA CONTAMINANTE (METALES PESADOS, ARSENICO, BORO,..) O PORQUE INTERESA SU RECUPERACION PARA FUTURO APROVECHAMIENTO (ORO, PLATA, LITIO,...). PARA ELLO, SE PLANTEAN TRES GRANDES GRUPOS DE TAREAS. EN EL PRIMERO, SE PROPONE PRODUCIR ELECTRODOS POROSOS CON TAMAÑO CONTROLADO DE POROS, ALTA SUPERFICIE ESPECIFICA Y POSIBLE SELECTIVIDAD A ESPECIES IONICAS. SE INVESTIGARA SU ESPECIFICIDAD BASADA SOBRE TODO EN LA RELACION TAMAÑO IONICO/DIAMETRO DE MICROPOROS. PARA ELLO SE REALIZARAN ENSAYOS CDI CON DISOLUCIONES CONTENIENDO MEZCLAS DE IONES (P. EJ., NA+, K+, CON MG2+, CA2+), Y SE ESTUDIARA LA MEJORA EN LA ESPECIFICIDAD ASOCIADA AL TRATAMIENTO SUPERFICIAL DE LOS ELECTRODOS (RECUBRIMIENTO CON SULFONATO Y CON MATERIALES DE INTERCALACION). EL SEGUNDO OBJETIVO ES EL DE TRANSFORMAR LOS ELECTRODOS EN SOFT ELECTRODES MEDIANTE RECUBRIMIENTO CON POLIELECTROLITOS PARA MEJORAR SUS PRESTACIONES EN CDI SELECTIVA. SE PLANTEA EL USO DE TECNICAS DE INJERTO, MAS CONTROLABLE Y ESTABLE QUE LA SIMPLE DEPOSICION ELECTROSTATICA. ADEMAS, SE INVESTIGARA LA ADICION A LAS CADENAS POLIMERICAS DE GRUPOS QUE PROMUEVAN LA SELECTIVIDAD IONICA QUE SE BUSCA. EN TODOS LOS CASOS, SE LLEVARAN A CABO CICLOS DE DESIONIZACION CAPACITIVA USANDO LA INFRAESTRUCTURA DISPONIBLE, DISEÑADA E IMPLEMENTADA POR EL EQUIPO INVESTIGADOR, ASI COMO EL MODELADO TEORICO O POR SIMULACION DE LA CAPACIDAD ESPECIFICA DE CADA ELECTRODO. FINALMENTE, AL FINAL DE ESTA INVESTIGACION, SE PODRA ESTABLECER UNA LINEA DE FABRICACION DE ELECTRODOS RECUBIERTOS, ESPECIFICAMENTE DESTINADOS A LA ADSORCION SELECTIVA DE IONES TOXICOS PARA LOS ACUIFEROS (ARSENICO, CROMO, PLOMO) O, POR EL CONTRARIO, DE AQUELLOS QUE INTERESA RECUPERAR DEBIDO A SU VALOR AÑADIDO EN PROCESOS INDUSTRIALES (LITIO, NANOPARTICULAS DE ORO O PLATA). EIONIZACION CAPACITIVA\PARTICULAS CON RECUBRIMIENTO POR INJERTO\ELECTRODOS RECUBIERTOS\FUNCIONALIZACION DE LAS SUPERFICIES\PURIFICACION DE AGUAS\EXTRACCION DE LITIO\SELECTIVIDAD IONICA\EXTRACCION DE IONES\TRANSPORTE DE IONES EN NANOPOROS\DOBLE CAPA ELECTRICA