El crecimiento de la población y la sequía crónica han hecho que ciudades costeras como Carlsbad en el sur de California utilicen cada vez más la desalación para suplementar otras fuentes de agua cada vez más escasas.
Científicos del Laboratorio Berkeley (Departamento de Energía de EE. UU.) que investigan tecnologías de desalación más económicas han encontrado unos criterios de diseño prometedores para lo que denominan líquidos iónicos “sensibles a la temperatura” para separar el agua de la sal.
Los líquidos iónicos son sales líquidas que se unen al agua, por lo que son útiles en la osmosis forzada, para separar el agua de contaminantes. Aún mejores son los líquidos iónicos sensibles a la temperatura, ya que utilizan energía térmica en lugar de electricidad, necesaria para la desalación mediante osmosis inversa convencional. El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista científica Nature Communications Chemistry, analiza la estructura química de diferentes mezclas de líquido iónico/agua para determinar la “receta” que funciona mejor.
Según Robert Kostecki, uno de los autores del estudio, con el uso de energía térmica de bajo coste, como la geotérmica, solar, o el calor residual generado por maquinaria industrial, en combinación con el uso de líquidos iónicos sensibles a la temperatura, se podría reducir una fracción importante de los costes de las tecnologías de desalación actuales por osmosis inversa que funcionan con electricidad.
Kostecki, junto con el co-autor del estudio Jeff Urban, han investigado el comportamiento de los líquidos iónicos en agua a nivel molecular, utilizando espectroscopia de resonancia magnética nuclear y dispersión dinámica de luz, así como técnicas de simulación de dinámica molecular. Anteriormente se creía que la separación por líquidos iónicos se basaba en la proporción de componentes orgánicos a iones positivos, pero el equipo del Laboratorio Berkeley encontró que el número de moléculas de gua que puede separar del agua salada un líquido iónico depende de la proximidad de los componentes orgánicos a los iones positivos. “Este resultado ha sido completamente inesperado” dijo Urban. “Ahora tenemos los criterios de diseño sobre qué átomos en los líquidos iónicos están haciendo el trabajo duro en el proceso de desalación”. Kostescki añade “Nuestro estudio supone un paso importante para abaratar el coste de la desalación”.
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