Desalación y purificación de agua

Eliminación de iones en solución

La eliminación de iones en disolución es la base de los procesos de desalación y purificación del agua entre otros.

Estado del arte

Encontramos los siguientes procedimientos entre los mas utilizados:

• Evaporación: se basan en el intercambio de calor con el fluido para producir el cambio de estado.

•  Ósmosis inversa: dados dos fluidos separados por una membrana semipermeable, se basa en la aplicación de presión uno de los fluidos.

•  Electrodiálisis: se basa en la aplicación de una corriente eléctrica al fluido y purifica mediante la participación de dos membranas semipermeables, una para cada tipo de ion.

Nuevo proceso: Diálisis electrónica

En este procedimiento la corriente eléctrica que se aplica no circula por el fluido, por lo que no incurre en ese consumo de potencia eléctrica.
Existen dos variantes del proceso, pero ambas requieren:

• que el fluido se desplace a una velocidad lo bastante baja para que se mantenga un régimen laminar (bajo número de Reynolds) para que el fenómeno de difusión iónica domine al de transporte convectivo  (Schmidt bajo)

• corrientes eléctricas de corriente continua (dc).

• los conductos deben ser de material no conductor.

Diálisis electrónica mediante la aplicación de un campo eléctrico.

Se realiza en cuba o tubería cuando la velocidad del fluido es baja. Se basa en la aplicación de un campo eléctrico muy intenso entre los lados del conducto por el que circula el fluido.

Imagen 1: Sección esquemática del conducto

En el esquema se muestra un conducto de sección cuadrada sobre el que se fijan las placas de material conductor que establecerán el campo eléctrico al conectarlas a la fuente de corriente continua.
El campo eléctrico genera una fuerza sobre los iones que los concentra contra las paredes del conducto.

Imagen 2: Sección esquemática de los efluentes

Estos efluentes laterales se eliminan del torrente principal central mecánicamente. Por ejemplo, con una tubería que se bifurca en tres torrentes.

Diálisis electrónica mediante la aplicación de un campo magnético.

Se realiza en tubería cuando la velocidad del fluido es alta, pero dentro del régimen laminar. Se basa en la aplicación de un campo magnético entre los lados del conducto por el que circula el fluido.

Imagen 3: Sección esquemática del conducto

El campo magnético tendría la dirección que indica la flecha para un efluente que saliera del papel. A modo de ejemplo, en el esquema se muestra una tubería de sección cuadrada sobre la que se sitúan imanes permanentes que fijan el campo magnético.
La eliminación de efluentes seria igual que en el caso anterior.

Realizado por

© Enrique Dominguez Pinos
DNI 74855505G
Málaga, 22 de Diciembre de 2018


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Referencias consultadas

https://www.iagua.es/blogs/xavi-duran-ramirez/desalinizacion-objetivo-bajar-29-kwhm3

http://www.scitech-news.com/2009/08/wastewater-produces-electricity-and.html?m=1

https://www.interempresas.net/Agua/Articulos/164303-China-nos-ofrece-la-desalacion-de-mar-mas-economica.html

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia32/HTML/articulo04.htm

http://www.mailxmail.com/curso-agua-desalacion-2-4/electrodialisis