Condensadores electroquímicos para la desalación de agua

Los recientes avances en condensadores electroquímicos para el almacenamiento de energía abren nuevas oportunidades para conseguir dispositivos de desalación de agua con una elevada eficiencia energética.

 [Jesús Palma-IMDEA Energía]

Las tecnologías existentes para la desalación de aguas duras, salobres y marinas requieren elevados consumos de energía por cada metro cúbico de agua tratada, incluso en el caso de la mejor tecnología disponible en este momento, la ósmosis inversa. A este problema hay que añadir además las considerables inversiones que se necesitan para construir las plantas de desalación.

La desionización capacitiva se presenta como una alternativa tecnológica a la ósmosis inversa por ser un procedimiento de baja presión y que no necesita utilizar membranas, que son probablemente las dos mayores limitaciones de la ósmosis inversa. El esquema básico de funcionamiento de este proceso se muestra en la Figura. Durante la etapa de desionización, se aplica una carga eléctrica externa sobre un par de electrodos sumergidos en el agua a tratar, lo que hace que los iones disueltos en el agua se desplacen hacia el electrodo signo contrario, donde quedan adsorbidos. En la etapa de regeneración, se corta la alimentación eléctrica a los electrodos con lo que los iones retenidos quedan liberados. Si durante este proceso los electrodos se conectan a un circuito eléctrico externo, se produce una corriente eléctrica, del mismo modo que sucede durante la descarga de un condensador.

 

Representación esquemática del concepto de Desionización Capacitiva

 

Los primeros estudios de laboratorio realizados hace ya casi 40 años indicaban que esta tecnología podría ser una opción viable para desalar agua a bajo coste, pero en aquel momento no se disponía de los materiales adecuados. Sin embargo hoy en día, con los más recientes avances de la investigación en condensadores electroquímicos, es posible utilizar electrodos que podrían proporcionar las prestaciones suficientes como para hacer que los sistemas de desionización capacitiva tengan una aplicación práctica fuera de los laboratorios de investigación.

         Con esta intención se acaba de iniciar un proyecto de investigación en el que la empresa PROINGESA y las fundaciones IMDEA Energía e IMDEA Agua abordan el diseño de un dispositivo de desionización capacitiva de bajo coste basado en el uso de nanomateriales que se han desarrollado para los condensadores electroquímicos de última generación. Este proyecto está cofinanciado por el Ministerio de Industria Turismo y Comercio dentro de la Acción Estratégica de energía y cambio climático del Plan Nacional de I+D+i.

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