La purificación de diversos recursos hídricos, como la lluvia, el agua de mar, las aguas subterráneas, las aguas fluviales, las aguas residuales y el alcantarillado, para convertirlos en agua potable o utilizable es un proceso de alto consumo energético. Anteriormente se habían propuesto nanogeneradores hidroeléctricos para reciclar diversos recursos hídricos y aguas contaminadas. Sin embargo, como los nanogeneradores hidroeléctricos convencionales sólo utilizan recursos hídricos, no pueden ofrecer una solución fundamental para el reciclado del agua.
Ahora, el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) ha anunciado que un equipo de investigación ha desarrollado una membrana multifuncional que puede suministrar agua potable y generar electricidad continua a partir de diversos recursos hídricos, como aguas residuales, agua marina y aguas subterráneas.
La membrana en forma de sándwich está compuesta por una membrana porosa que filtra el agua en la parte inferior y un polímero conductor que genera electricidad en la superior. Está diseñada para depurar aguas residuales controlando la dirección del flujo de agua. El agua fluye perpendicularmente a la membrana y genera corriente continua por el movimiento de los iones a lo largo de la dirección horizontal.
La membrana puede rechazar más del 95% de los contaminantes de tamaños inferiores a 10 nm (la cienmillonésima parte de un metro). De este modo, se pueden eliminar los microplásticos y las partículas de metales pesados presentes en las aguas residuales, y se puede generar electricidad continua durante más de 3 horas con sólo 10 µl (microlitro) de agua.
La membrana puede fabricarse mediante un sencillo proceso de impresión sin restricciones de tamaño. Por ello, tiene un gran potencial de comercialización debido a sus bajos costes de fabricación y tiempo de procesamiento.
En la actualidad, los investigadores están llevando a cabo una investigación de seguimiento para generar electricidad al tiempo que se mejora la calidad del agua residual hasta el nivel de agua potable mediante el desarrollo de la membrana para una fábrica real.
Como tecnología novedosa que puede resolver el problema de la escasez de agua y producir energía ecológica simultáneamente, también tiene grandes aplicaciones potenciales en el sistema de gestión de la calidad del agua y el sistema de energía de emergencia.
Dr. Ji-Soo Jang del KIST.
Referencias: Advanced Materials: Bidirectional water-stream behavior on multifunctional membrane for simultaneous energy generation and water purification. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202209076
Deja una respuesta