• Título:  STUDY OF ASYMMETRIC CAPACITIVE DEIONIZATION CELLS FOR WATER TREATMENT APPLICATIONS
• Autor:  Lado Garrido, Julio José
• Universidad:  Universidad de Alcalá
• Departamento:  Química analítica e ingeniería química
• Fecha de Lectura:  30/05/2014
• Programa de doctorado:  DOCTORADO EN HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS
• Dirección: 
  • GARCÍA CALVO, ELOY (DIRECTOR)
  • ANDERSON, MARC (CODIRECTOR)
• Tribunal: 
  • Tejedor Tejedor, Isabel (PRESIDENTE)
  • LETÓN GARCÍA, PEDRO (SECRETARIO)
  • ESTEVE NUÑEZ, ABRAHAM (VOCAL)
  • PALMA DEL VAL, JESÚS (VOCAL)
  • RODRIGO RODRIGO, MANUEL ANDRÉS (VOCAL)
• Descriptores: 
  • ELECTROQUIMICA
  • CALIDAD DE LAS AGUAS
  • DESIONIZACION
  • OPERACIONES ELECTROQUIMICAS
• Localización:  BIBLIOTECA DE MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD. CAMPUS UNIVERSITARIO. 28871 ALCALA DE HENARES.
• 2014ladogstudy.pdf
• Resumen:
  La Desionización Capacitiva, conocida como CDI por sus siglas en inglés, es una tecnología emergente de tratamiento de aguas. El tratamiento de CDI tiene capacidad para reducir la cantidad de iones en disolución mediante la aplicación de una diferencia de potencial o una corriente constante a un par de electrodos que se encuentran sumergidos en la disolución a tratar. Cuando esta etapa de eliminación es completada, los electrodos saturados de iones son regenerados realizando un cortocircuito en la celda o aplicando una diferencia de potencial de signo contrario a la utilizada en la etapa de eliminación. Así pues, durante esta etapa, los iones previamente adsorbidos en la fase de eliminación sufren un proceso de desorción migrando desde el electrodo a un efluente de rechazo. Las investigaciones en CDI han despertado recientemente en la comunidad científica un alto grado de interés. Una de las razones consiste en la capacidad de los sistemas de CDI para almacenar los iones retirados de la disolución en la doble capa electroquímica formada en la cercanía de los electrodos. Este comportamiento permite almacenar energía al mismo tiempo que el contenido de iones en disolución es reducido. Además de esta ventaja, la desionización capacitiva es un tratamiento de aguas que funciona a presiones mucho más bajas que las tecnologías convencionales basadas en membranas. A esta ventaja, debemos sumar aspectos como los altos valores de recuperación de agua tratada, el bajo coste y alta disponibilidad de los materiales carbonáceos que suelen formar parte de los electrodos empleados en CDI y la ausencia de post-tratamientos. Debido a estas virtudes, numerosas investigaciones han sido llevadas a cabo con el objetivo de medir el potencial de la tecnología de CDI como proceso de desionización. Además, se han realizado gran cantidad de trabajos centrados en el desarrollo de nuevos electrodos de CDI que presenten mayores capacidades de electroadsorción de iones. En el caso de esta tesis, se han utilizado nuevos materiales desarrollados en el ECT Program de la Universidad de Wisconsin-Madison. Estos materiales están basados en el recubrimiento de sustratos de carbón con óxidos metálicos. Así, el cátodo de la celda de CDI fue recubierto con un film nanoporoso de SiO2 mientras que el ánodo fue recubierto por una capa nanoporosa de Al2O3. Este tipo de configuración fue denominado Desionización Capacitiva Asimétrica (ACDI, por sus siglas en inglés) y contrasta con los sistemas clásicos donde las celdas de CDI están compuestas por electrodos simétricos. En este trabajo, se estudió la utilización de este tipo de celdas asimétricas para su uso en aplicaciones destinadas al ablandamiento de aguas o la desalación de aguas salobres. En primer lugar, fue estudiada la influencia de los recubrimientos de óxidos metálicos en la capacidad de electroadsorción de iones de la celda de CDI. Este efecto fue evaluado de dos formas distintas: mediante la caracterización de materiales y el análisis del comportamiento electroquímico. Además, los mecanismos de electroadsorción de iones fueron investigados empleando métodos de análisis específico para cada uno de los iones presentes en la disolución. Posteriormente, estos datos fueron correlacionados con las mediciones de pH. El conjunto de estas medidas permitió identificar diferentes mecanismos de eliminación iónica en el proceso de CDI