Generación de electricidad y filtración de aguas residuales simultáneas

23 de febrero de 2023

Este artículo ha sido revisado de acuerdo con el proceso editorial y las políticas de Science X. Los editores han destacado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

comprobado

publicación revisada por pares

corregir

por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología

La purificación de diversos recursos hídricos, como lluvia, agua de mar, agua subterránea, agua de río, aguas residuales y aguas residuales, en agua potable o utilizable es un proceso de alta energía. Pero, ¿y si se pudiera generar electricidad durante el proceso de purificación del agua? Un equipo de investigación conjunto ha desarrollado ahora una membrana multifuncional que puede generar electricidad al mismo tiempo que purifica las aguas residuales y las convierte en agua potable.

El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) ha anunciado que el equipo del Dr. Ji-Soo Jang del Centro de Investigación de Materiales Electrónicos y el equipo del Prof. Tae-Gwang Yoon del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Myongji han desarrollado conjuntamente un avanzado membrana que puede proporcionar simultáneamente agua potable y generar electricidad continua a partir de varios recursos hídricos, como aguas residuales/aguas residuales, agua de mar y aguas subterráneas.

La membrana "tipo sándwich" está compuesta por una membrana porosa que filtra el agua en la parte inferior y un polímero conductor que genera electricidad en la parte superior. La membrana está diseñada para purificar las aguas residuales mediante el control de la dirección del flujo de agua. El agua que fluye perpendicularmente a la membrana genera corriente continua por el movimiento de iones en dirección horizontal. La membrana puede rechazar más del 95% de los contaminantes de tamaño inferior a 10 nm. Por lo tanto, se pueden eliminar los microplásticos y las partículas de metales pesados ​​de las aguas residuales y se puede generar electricidad continua durante más de 3 h con solo 10 µl (microlitro) de agua.

Dado que la membrana se puede fabricar mediante un proceso de impresión simple sin restricciones de tamaño, tiene un alto potencial de comercialización debido a sus bajos costos de fabricación y tiempo de procesamiento.

El equipo de investigación actualmente está realizando una investigación de seguimiento para generar electricidad mientras mejora la calidad del agua de las aguas residuales al nivel del agua potable mediante el desarrollo de la membrana para una fábrica real. El Dr. Ji-Soo Jang de KIST expresó su opinión sobre la investigación diciendo que, "Como una tecnología novedosa que puede resolver [el] problema de escasez de agua y producir energía ecológica simultáneamente, también tiene grandes aplicaciones potenciales en el sistema de gestión de la calidad del agua y sistema de energía de emergencia”.

Esta investigación se publicó en Advanced Materials y se seleccionó para aparecer en la portada de la edición.

Más información: Ji-Soo Jang et al, Comportamiento bidireccional de la corriente de agua en una membrana multifuncional para la generación de energía y la purificación de agua simultáneas, Materiales avanzados (2022). DOI: 10.1002/adma.202209076