Un equipo de investigadores de Vanderbilt ha desarrollado una nueva tecnología llamada bombeo electroquímico de iones (EIP) que podría revolucionar el tratamiento del agua y la extracción de recursos.

La investigación,publicadoen la edición del 1 de octubre denaturaleza agua, supera una limitación crítica en el proceso comúnmente utilizado de electrosorción convencional, que utiliza electrodos para adsorber y eliminar iones deagua.

Según los investigadores, el uso práctico de la electrosorción se ha visto limitado por la necesidad de alternar ciclos de carga y descarga debido a la capacidad limitada de los electrodos.Durante estos cambios frecuentes, las soluciones residuales en los electrodos se mezclan con las soluciones entrantes, lo que reduceeficiencia energéticay efectividad en la eliminación de iones.

Sin embargo, el nuevo proceso EIP aborda este problema de larga data mediante la implementación de un enfoque innovador de conmutación de circuitos.A diferencia de los métodos tradicionales, EIP permite un flujo de iones continuo y unidireccional sin cambios disruptivos de solución.Esto elimina la mezcla, reduce la complejidad operativa y mejora el rendimiento de la separación, dijeron los investigadores.

EIP también puede funcionar con ciclos de carga y descarga muy cortos, lo que limita las reacciones secundarias no deseadas y abre nuevas posibilidades para el diseño de electrodos, centrándose en propiedades que mejoran la separación de iones en lugar de solo la capacidad de adsorción.

"Hemos resuelto eficazmente uno de los principales obstáculos en la electrosorción", afirmó Longqian Xu, investigador principal y coinventor del proceso."Al eliminar la mezcla durante el cambio de solución, EIP se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones ambientales con un rendimiento mejorado".

Shihong Lin, profesor asociado de ciencias civiles yingeniería ambientaly autor correspondiente del artículo, dijo que el potencial de EIP se extiende mucho más allá de la desalinización.

"Todo lo que la electrosorción convencional puede hacer, EIP puede hacerlo potencialmente mucho mejor", dijo Lin, quien tiene la esperanza de que la plataforma genere entusiasmo dentro de la comunidad de investigación de separación electroquímica.

Las aplicaciones potenciales incluyen la eliminación selectiva de contaminantes, el ablandamiento del agua, la recuperación de nutrientes de aguas residuales y la extracción de metales de salmueras naturales y aguas residuales industriales.