{"id":844,"date":"2013-04-22T17:33:12","date_gmt":"2013-04-22T16:33:12","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/?p=844"},"modified":"2013-04-22T17:38:31","modified_gmt":"2013-04-22T16:38:31","slug":"un-nuevo-material-para-producir-hidrogeno-agua-potable-e-incluso-suministrar-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2013\/04\/22\/844\/","title":{"rendered":"Un nuevo material para producir hidr\u00f3geno, agua potable e incluso suministrar energ\u00eda"},"content":{"rendered":"

<\/p>\n

<\/p>\n

\u00a0Por \u00c1. Ridruejo<\/a> <\/strong>(Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid)<\/p>\n

Seg\u00fan una noticia recogida recientemente en la revista Science Daily<\/strong>, una versi\u00f3n nanoestructurada del di\u00f3xido de titanio (TiO2<\/sub>) es capaz de desalar agua si se utiliza en membranas semipermeables y de contribuir a recuperar energ\u00eda a partir de la salmuera desechada en el proceso. Tambi\u00e9n puede duplicar la duraci\u00f3n de las bater\u00edas de ion litio e incluso usarse como agente bactericida en nuevos vendajes.<\/em><\/p>\n

El di\u00f3xido de titanio es un material abundante, conocido y profusamente utilizado en la industria. Sin ir m\u00e1s lejos, es el pigmento m\u00e1s com\u00fan que se a\u00f1ade a cualquier esmalte o pintura cuando queremos obtener el color blanco, y est\u00e1 presente en casi todas las cremas de protecci\u00f3n solar. Presenta interesantes propiedades qu\u00edmicas, entre ellas, que acelera ciertas reacciones qu\u00edmicas y que se enlaza f\u00e1cilmente con mol\u00e9culas de agua. La novedad, desarrollada por el equipo del profesor Darren Sun en la Universidad Tecnol\u00f3gica de Nanyang (Singapur), consiste en insertar los cristales de di\u00f3xido de titanio en nanofibras. A su vez, estas \u00a0nanofibras son las que se procesan para obtener membranas flexibles. Los responsables del equipo de investigaci\u00f3n esperan adem\u00e1s que las aplicaciones de las membranas de nanofibra con TiO2<\/sub> sean una gran ayuda para afrontar dos de los principales retos derivados de la superpoblaci\u00f3n: la obtenci\u00f3n de energ\u00eda barata y el suministro de agua potable.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Imagen de microscopio electr\u00f3nico de un grupo de nanofibras de di\u00f3xido de titanio obtenidas por el Laboratorio Nacional de Argonne (EE.UU.). Cada fibra es 10.000 veces m\u00e1s fina que un cabello humano.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

El camino para llegar a esta conclusi\u00f3n no ha sido directo. En un principio, el equipo del profesor Sun comenz\u00f3 a utilizar di\u00f3xido de titanio en membranas para resolver el problema del bioensuciamiento,\u00a0 en el que el crecimiento de colonias bacterianas ocluye los poros de la membrana, lo que provoca la obstrucci\u00f3n del flujo de agua a su trav\u00e9s. Durante esta investigaci\u00f3n, se descubri\u00f3 que el di\u00f3xido de titanio actuaba como fotocatalizador. En presencia de luz solar, una fracci\u00f3n del agua se descompon\u00eda en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno. Esta reacci\u00f3n tambi\u00e9n puede darse con platino como catalizador, pero el platino tiene un precio muy superior, y el rendimiento del TiO2 <\/sub>\u00a0(1,53 ml de H2<\/sub> por hora y litro de agua de desecho) parece ser tres veces superior. Seg\u00fan el profesor Sun, producir hidr\u00f3geno como subproducto de la desalinizaci\u00f3n del agua permite reducir su coste energ\u00e9tico a pr\u00e1cticamente cero. Cualquier excedente podr\u00eda adem\u00e1s ser utilizado en c\u00e9lulas de combustible o quemado en centrales de ciclo combinado para obtener electricidad.<\/p>\n

La naturaleza hidrof\u00edlica del di\u00f3xido de titanio tiene otra importante ventaja al incorporarse en membranas: el agua penetra en ellas con facilidad, a la vez que otros contaminantes, principalmente los de la sal, se ven repelidos. En estos momentos se trabaja en el desarrollo de una membrana de elevado flujo por \u00f3smosis directa basada en este nuevo material.<\/p>\n

Las propiedades antimicrobianas del TiO2<\/sub> tambi\u00e9n permiten anticipar su uso como vendaje antibacteriano para evitar infecciones en heridas abiertas.<\/p>\n

El equipo de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Nanyang tambi\u00e9n ha desarrollado un di\u00f3xido de titanio policristalino de color negro que permite fabricar celdas solares flexibles para la generaci\u00f3n de electricidad. El di\u00f3xido negro tiene otra aplicaci\u00f3n interesante en bater\u00edas de litio, puesto que, cuando nanopart\u00edculas de este material modificadas con carbono se usan como \u00e1nodo, la capacidad de la bater\u00eda se duplica, lo que proporciona a las bater\u00edas una duraci\u00f3n mucho mayor antes de descargarse completamente. Este resultado mereci\u00f3 la portada de uno de los n\u00fameros de la revista Journal of Materials Chemistry<\/em> del a\u00f1o pasado.<\/p>\n

El profesor Sun y su equipo no piensan desaprovechar la posible rentabilidad de un material tan prometedor. A la vez que profundizan en el desarrollo del material, est\u00e1n inmersos en la creaci\u00f3n de una nueva empresa que comercialice el producto.<\/p>\n

 <\/p>\n

Referencia de la noticia:<\/strong><\/span><\/p>\n

Nanyang Technological University. \u00abMulti-purpose wonder can generate hydrogen, produce clean water and even provide energy<\/strong>.\u00bb ScienceDaily<\/em>, 23 Mar. 2013. Web. 20 Apr. 2013<\/p>\n

Otras referencias cient\u00edficas:<\/strong><\/span><\/p>\n

    \n
  1. Lei Liu, Zhaoyang Liu, Hongwei Bai, Darren Delai Sun. Concurrent filtration and solar photocatalytic disinfection\/degradation using high-performance Ag\/TiO2 nanofiber membrane<\/strong>. Water Research<\/em>, 2012; 46 (4): 1101<\/li>\n
  2. Ia Hong Pan, Xiwang Zhang, Alan J. Du, Hongwei Bai, Jiawei Ng, Darren Sun. A hierarchically assembled mesoporous ZnO hemisphere array and hollow microspheres for photocatalytic membrane water filtration<\/strong>. Physical Chemistry Chemical Physics<\/em>, 2012; 14 (20): 7481<\/li>\n<\/ol>\n


    <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    \u00a0Por \u00c1. Ridruejo (Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid) Seg\u00fan una noticia recogida recientemente en la revista Science Daily, una versi\u00f3n nanoestructurada del di\u00f3xido de titanio (TiO2) es capaz de desalar agua si se utiliza en membranas semipermeables y de contribuir a recuperar energ\u00eda a partir de la salmuera desechada en el proceso. Tambi\u00e9n puede duplicar la duraci\u00f3n de las bater\u00edas de ion litio e incluso usarse como agente bactericida en nuevos vendajes. El di\u00f3xido de titanio es un material abundante, conocido y profusamente utilizado en la industria. Sin ir m\u00e1s lejos, es el pigmento m\u00e1s com\u00fan que se a\u00f1ade a cualquier\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":187,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[16830,13990,16825],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/users\/187"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=844"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":861,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844\/revisions\/861"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=844"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=844"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=844"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}