<\/span><\/p>\n De la lista de los 10 principales problemas a los que se debe enfrentar la humanidad en los pr\u00f3ximos 50 a\u00f1os los cuatro primeros son energ\u00eda, agua, alimentos y medioambiente. El problema del agua se puede dividir en dos vertientes escasez y calidad. La mayor parte de los procesos que se utilizan para el tratamiento de agua requieren un gran consumo de energ\u00eda un recurso escaso y caro. La energ\u00eda necesaria para el tratamiento del agua, generalmente energ\u00eda el\u00e9ctrica, es generalmente producida mediante la combusti\u00f3n de combustibles f\u00f3siles con el consabido perjuicio sobre el medioambiente debido a los gases producidos en la combusti\u00f3n por su influencia en el efecto invernadero, sin considerar todo los aspectos socio-econ\u00f3micos y geopol\u00edticos relacionados con los pa\u00edses productores. Los problemas de abastecimiento de agua de calidad se agravan en las\u00a0 regiones remotas o aisladas donde se suele aunar una escasez de agua de buena calidad (y por la tanto necesita importantes tratamientos para su optimizaci\u00f3n) con una dificultad en el suministro de energ\u00eda el\u00e9ctrica. La tendencia actual es optimizar los procesos de tratamiento de agua mediante la utilizaci\u00f3n de energ\u00edas renovables y descentralizadas que permitan su instalaci\u00f3n el cualquier parte. En el presente art\u00edculo se presentan dos alternativas a los tratamientos convencionales donde se utiliza como energ\u00eda la energ\u00eda solar fotovoltaica. Entre las ventajas de usar energ\u00eda fotovoltaica destaca: que es una energ\u00eda no contaminante, es silenciosa, gratuita, abundante, renovable, descentralizada, inacabable y el coste de mantenimiento es asequible. La energ\u00eda fotovoltaica produce una corriente el\u00e9ctrica continua lo que la hace ideal para su aplicaci\u00f3n en dos t\u00e9cnicas de tratamiento de agua la electrodi\u00e1lisis y la electroxidaci\u00f3n. Estos proyectos est\u00e1n siendo desarrollados, entre otros, por la Universidad de Alicante y la Universidad de Cantabria respectivamente de donde se ha obtenido la mayor parte de la informaci\u00f3n presentada en este art\u00edculo.\u00a0<\/p>\n La desalinizaci\u00f3n de agua salobre es un medio para obtener agua potable a bajo coste. La escasez de agua potable es uno de los mayores problemas en el Sudeste de Espa\u00f1a, especialmente en la costa mediterr\u00e1nea. En ciertas \u00e1reas, resulta esencial usar el agua de los acu\u00edferos, la mayor\u00eda de ellos sobreexplotados y con contaminaci\u00f3n salina (generalmente por su proximidad al mar) y\/o contaminados con nitratos. Los niveles de contaminaci\u00f3n se sit\u00faan entre 2-6 g\/l para NaCl y entre 80-500 mg\/l para NO3<\/sub>–<\/sup>.<\/p>\n La electrodi\u00e1lisis es una t\u00e9cnica basada en el transporte de iones a trav\u00e9s de membranas selectivas bajo la influencia de un campo el\u00e9ctrico. En una pila de electrodi\u00e1lisis convencional, se sit\u00faan alternativamente membranas de intercambio cati\u00f3nico y ani\u00f3nico entre el c\u00e1todo y el \u00e1nodo. Cuando se aplica una diferencia de potencial entre ambos electrodos, los cationes se mueven hacia el c\u00e1todo y los aniones hacia el \u00e1nodo. Los cationes migran a trav\u00e9s de las membranas de intercambio cati\u00f3nico (estas membranas permiten el paso a su trav\u00e9s de cationes pero no de aniones) y son retenidos por las membranas de intercambio ani\u00f3nico. Por otra parte, los aniones migran a trav\u00e9s de las membranas de intercambio ani\u00f3nico (membranas que permiten el paso a su trav\u00e9s de aniones pero no de cationes) y son retenidos por las membranas de intercambio cati\u00f3nico. Estos movimientos producen el aumento en la concentraci\u00f3n de iones en algunos compartimentos (celda de concentraci\u00f3n) y la disminuci\u00f3n en los adyacentes (celda de diluci\u00f3n). La figura <\/strong>muestra el transporte de carga en un sistema de electrodi\u00e1lisis convencional.<\/p>\n Cl\u00e1sicamente los m\u00f3dulos fotovoltaicos se conectan a bater\u00edas donde la energ\u00eda producida es almacenada para ser utilizada cuando sea necesario. Conectando estos m\u00f3dulos directamente a la c\u00e9lula de electrodi\u00e1lisis se reduce sustancialmente el coste de inversi\u00f3n en estos sistemas. La principal raz\u00f3n para la conexi\u00f3n directa a la c\u00e9lula de electrodi\u00e1lisis es simple: en lugar de acumular energ\u00eda el\u00e9ctrica en las bater\u00edas para usarla m\u00e1s tarde, el agua tratada durante las horas de luz es almacenada en dep\u00f3sitos, ya que es m\u00e1s barato almacenar agua en tanques que acumular energ\u00eda en un sistema de bater\u00edas.<\/p>\n Adem\u00e1s, los sistemas de electrodi\u00e1lisis son una alternativa a los actuales procesos de desalinizaci\u00f3n, tales como la \u00f3smosis inversa del agua marina o la evaporaci\u00f3n, ya que liberan al mar un flujo de agua cuya concentraci\u00f3n salina es similar a la de \u00e9ste, evitando as\u00ed los problemas derivados del aumento salino localizado que s\u00ed se produce en las plantas de \u00f3smosis inversa y que estropean el fr\u00e1gil ecosistema costero.<\/p>\n La electroxidaci\u00f3n es una tecnolog\u00eda concebida para la oxidaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica disuelta en las aguas residuales. Como tecnolog\u00eda para el tratamiento de aguas, la electroxidaci\u00f3n se enmarca dentro del grupo de los Procesos de Oxidaci\u00f3n Avanzada (POA) por cuanto es posible generar radicales hidroxilos OH\u00b7bajo ciertas condiciones de operaci\u00f3n y en ciertos electrodos. La electroxidaci\u00f3n se considera como una alternativa medioambientalmente viable para el tratamiento de aguas residuales ya que se puede alcanzar la completa destrucci\u00f3n de la materia org\u00e1nica utilizando un reactivo limpio como es la electricidad, reduciendo la producci\u00f3n de lodos y evitando la utilizaci\u00f3n de compuestos qu\u00edmicos adicionales.<\/p>\n En los procesos de electroxidaci\u00f3n, el efluente a tratar se hace circular por un reactor heterog\u00e9neo, entrando en contacto con \u00e1nodo y c\u00e1todo, en los que tienen lugar respectivamente, las reacciones de oxidaci\u00f3n y reducci\u00f3n. La tecnolog\u00eda de electroxidaci\u00f3n trata de hacer frente a aquellas situaciones en las que el efluente residual posee una baja capacidad de ser oxidado, haciendo inviable su tratamiento t\u00e9rmico o bien un bajo nivel de biodegradabilidad, para el que la opci\u00f3n biol\u00f3gica no es viable. Para valores de Demanda Qu\u00edmica de Ox\u00edgeno por debajo 5.000 mgO2<\/sub>\u00b7L-1<\/sup>, la electroxidaci\u00f3n es una alternativa interesante como POA.<\/p>\n Entre las debilidades de la tecnolog\u00eda cabe destacar los altos costes de inversi\u00f3n y esencialmente el elevado consumo de energ\u00eda espec\u00edfico por unidad de volumen tratado. Este elevado consumo energ\u00e9tico no solo impacta de forma notable al proceso en cuanto a rentabilidad econ\u00f3mica, sino que lo hace fuertemente sobre la sostenibilidad ambiental del mismo.<\/p>\n Los valores de energ\u00eda consumido son variables puesto que dependen de la conductividad del agua a tratar y el nivel de eliminaci\u00f3n deseado de materia org\u00e1nica, es factible encontrar por tanto valores en el rango 10-1000 kWh\u00b7m-3<\/sup>. Sin necesidad de operar en el valor m\u00e1ximo del rango anterior, queda claro que empleando energ\u00eda de red y para efluentes degradables donde la electroxidaci\u00f3n y los procesos biol\u00f3gicos son tecnol\u00f3gicamente viables, la electroxidaci\u00f3n deja de ser econ\u00f3micamente competitiva puesto que el consumo neto de energ\u00eda en un planta convencional de tratamiento de aguas residuales urbanas se encuentra en el orden de los 0,7 kWh\u00b7m-3<\/sup>. La energ\u00eda de origen solar fotovoltaico ha sido demostrada como una excelente opci\u00f3n para suministrar energ\u00eda a los procesos electroqu\u00edmicos en la l\u00ednea de la integraci\u00f3n de las energ\u00edas renovables.<\/p>\n Al igual que ocurr\u00eda en el caso de la electrodi\u00e1lisis el acoplamiento directo del sistema de producci\u00f3n de energ\u00eda fotovoltaica al sistema electroqu\u00edmico evita la utilizaci\u00f3n de los costoso y pocos efectivos sistemas de almacenamiento de energ\u00eda, es m\u00e1s efectivo almacenar agua\u00a0 a tratar que la energ\u00eda necesaria para su tratamiento y de otro lado el acoplamiento directo implica que el flujo que puede ser tratado es una funci\u00f3n de la irradiaci\u00f3n solar.<\/p>\n Ambos sistemas se plantean como una alternativa econ\u00f3mica y medioambientalmente factible para el tratamiento de aguas residuales y la potabilizaci\u00f3n de aguas salobres.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Algunos de los procesos aplicados al tratamiento de agua consumen grandes cantidades de energ\u00eda lo que es costoso tanto desde el punto de vista econ\u00f3mico como medioambiental, por lo que se est\u00e1n buscando alternativas que abaraten estos procesos. En este art\u00edculo se presentan dos procesos de tratamiento de aguas que utilizan energ\u00eda el\u00e9ctrica donde \u00e9sta es obtenida mediante la utilizaci\u00f3n de energ\u00eda fotovoltaica acoplada directamente a los sistemas evitando la utilizaci\u00f3n de sistemas de almacenamiento intermedios. La producci\u00f3n de energ\u00eda fotovoltaica es gratuita y abundante. [Departamento de Qu\u00edmica Anal\u00edtica e Ingenier\u00eda Quimica de la Universidad de Alcal\u00e1]<\/p>\n","protected":false},"author":42,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131545"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/users\/42"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131545"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131545\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":131547,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131545\/revisions\/131547"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131545"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131545"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131545"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Fig1_JAPerdigon_enero\"](\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2011\/01\/Fig1_JAPerdigon_enero-300x184.jpg\" "\\"Fig1_JAPerdigon_enero\\"")
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