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Tema: Agua potable del mar gracias a un filtro de grafeno

  1. #1
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    Predeterminado Agua potable del mar gracias a un filtro de grafeno

    Curioso artículo el que acabo de ver:

    Demuestran la obtención de agua potable del mar gracias a un filtro de grafeno. Así podríamos aprovechar más del 90% de agua disponible en el planeta

    Por Angela Bernardo | 3 de abril de 2015 a las 15:30

    Sólo un 1% del agua disponible sobre el planeta Tierra puede ser consumida. El agua potable es una necesidad básica para garantizar la supervivencia del ser humano. Su escasez en el presente es, sin duda, una grave amenaza. Pero problemas del futuro como el cambio climático o la aparición de enfermedades a través de aguas contaminadas son dos problemas serios que debemos abordar, según la FAO.

    Ante estos desafíos, obtener agua potable del mar es algo más que una mera necesidad. Se trata de una cuestión de supervivencia. Por este motivo, diversos proyectos se han centrado en buscar fórmulas con las que podamos conseguir agua disponible para el consumo. Un ejemplo es el sistema de tratamiento Omniprocessor presentado por la Fundación Bill y Melinda Gates.

    El mar, sin embargo, sigue siendo nuestro principal reto. Más del 90% del agua del planeta se encuentra en los océanos. Si consiguiéramos desalinizar estos recursos hídricos, eliminando las elevadas concentraciones de sal y otros minerales que presenta, podríamos aprovechar esa hipótetica agua potable del mar para nuestro consumo.

    Mayor eficiencia gracias a los nanoporos del grafeno

    El gran problema de la desalinización es su elevado coste, que según algunos estudios puede rondar los 0,45 euros por metro cúbico de agua tratado. Además, el gasto energético realizado en estas plantas es bastante elevado. Por estos motivos, necesitamos obtener agua potable del mar sin afrontar estos importantes costes.

    La nanotecnología y el grafeno podrían, ante este complejo escenario, aliarse para solventar el grave problema del agua. En ese sentido, científicos del Oak Ridge National Laboratory han publicado unos excelentes resultados en Nature Nanotechnology que podrían mostrarnos el futuro de la obtención del agua potable del mar.

    Su técnica se basa en utilizar una membrana nanoporosa de grafeno, cuya efectividad energética podría pronto reemplazar a los tradicionales filtros utilizados en los sistemas de ósmosis inversa. En palabras de Ivan Vlassiouk, “el flujo que atraviesa la membrana de grafeno es al menos de un orden de magnitud superior al obtenido por los filtros que se usan actualmente”.

    Para conseguir estos resultados, el equipo de científicos hizo unos minúsculos agujeros en la malla de grafeno que recubre la membrana. A través de estos nanoporos, las moléculas de agua pueden atravesar el filtro, pero no así los iones debido a su tamaño. De este modo, permitimos el paso del agua eliminando la sal y los minerales que contiene.

    La utilización de grafeno en esta membrana permite mejorar su permeabilidad. Con estos poros, cuyo tamaño no supera los 0,5-1 nanómetros, los investigadores creen que podríamos contar con una estrategia más eficiente para obtener agua potable del mar. La alianza entre la nanotecnología y el material de moda podría así resolver uno de los desafíos más importantes de este siglo.

    Fuente: http://blogthinkbig.com/este-filtro-...table-del-mar/
    PARQUE NACIONAL DE LOS OJOS DEL GUADIANA Y DE LAS TABLAS DE DAIMIEL ¡¡YA!!

    NORMAS DE USO DEL FORO http://foros.embalses.net/showthread.php?t=4867
    CÓMO SUBIR IMÁGENES http://foros.embalses.net/showthread...-im%C3%A1genes

  2. 2 usuarios te dan las Gracias por el Mensaje:

    Jonasino (08-abr-2015),termopar (08-abr-2015)

  3. #2
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    Predeterminado

    Si que sería bueno que funcionase y barato. La verdad es que tengo mucha fe en el grafeno.
    "Cuando el mundo esté preparado y una nueva vida renazca, gozarán de mis actuales descubrimientos"
    (Capitán Nemo. 20.000 leguas de viaje submarino. Julio Verne)

  4. #3
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    Predeterminado

    Lo he leído en alguna ocasión como una de las aplicaciones más importantes a corto plazo del grafeno, junto con la energía fotovoltáica.

    España tiene avances importantes en éste campo, sobre todo en producir grafeno a bajo coste. A ver si lo aprovechamos.
    http://www.rtve.es/noticias/20130717...e/717260.shtml

    Saludos. Miguel.
    “No, salir, sale por c*j*n*s... Porque el Plan Hidrológico o sale en esta legislatura o no sale nunca. Porque pasan dos cosas: que tenemos mayoría y hemos perdido en Aragón. Yo se lo digo ahora que va a ser así. Esta vez sale por narices...En diciembre sale de las Cortes y entra a tramitarse la ley, que va a ser un paseo militar. Tenga usted la seguridad que el presidente ha dicho en el Consejo de Ministros.-estando yo- que esto salía por hu*v*s." (Jumilla. Septiembre 00)......
    CAÑETE DIXIT

  5. #4
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    Predeterminado

    El gran problema de la desalinización es su elevado coste, que según algunos estudios puede rondar los 0,45 euros por metro cúbico de agua tratado.

    Casi nada, esperemos que el grafeno ese lo ponga más barato.

  6. #5
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    Predeterminado

    Cita Iniciado por pablovelasco Ver Mensaje
    El gran problema de la desalinización es su elevado coste, que según algunos estudios puede rondar los 0,45 euros por metro cúbico de agua tratado.

    Casi nada, esperemos que el grafeno ese lo ponga más barato.
    Según algunos estudios, seguramente de hace 15 años. La ministra os lo tenía firmado a 0,30 hace 6.

    Aún así, viendo que tenéis que tirarlo a la basura, ni aunque os la regalen. Cultivos de poco rendimiento si no es con fuertes subvenciones, como se ha dicho aquí siempre.

    Mira, hay paisanos tuyos que están deseando el agua desalada: http://www.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=1836366
    Saludos. Miguel.
    Última edición por NoRegistrado; 08-abr-2015 a las 18:57
    “No, salir, sale por c*j*n*s... Porque el Plan Hidrológico o sale en esta legislatura o no sale nunca. Porque pasan dos cosas: que tenemos mayoría y hemos perdido en Aragón. Yo se lo digo ahora que va a ser así. Esta vez sale por narices...En diciembre sale de las Cortes y entra a tramitarse la ley, que va a ser un paseo militar. Tenga usted la seguridad que el presidente ha dicho en el Consejo de Ministros.-estando yo- que esto salía por hu*v*s." (Jumilla. Septiembre 00)......
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  7. #6
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    Predeterminado

    Tranquilos que en las desaladoras hay mucho negocio como para que esto valla a ir hacia adelante.....ya habrá quien lo frene....

  8. #7
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    Predeterminado Un nuevo enfoque sobre la desalinización del agua

    Láminas de grafeno con poros controlados con gran precisión tienen el potencial de purificar el agua de manera más eficiente que los métodos actuales.

    La disponibilidad de agua potable es cada vez más escasa en muchas partes del mundo, un problema que se espera que aumente conforme aumente la población. Una fuente prometedora de agua potable es el virtualmente ilimitado suministro de agua de mar del mundo, pero hasta el momento las tecnologías de desalinización son demasiado caras para un uso masivo.

    Ahora, investigadores del MIT han logrado un nuevo enfoque usando un tipo distinto de material de filtrado: láminas de grafeno, una forma de carbono de un átomo de grosor que dicen que puede ser más eficiente y posiblemente mucho más barato que los sistemas de desalinización actuales.

    “No hay mucha gente trabajando en desalinización desde el punto de vista de los materiales”, dice Jeffrey Grossman, Profesor Asociado Carl Richard Soderberg de Ingeniería de Energía en el Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería del MIT, autor sénior del artículo que describe el nuevo proceso en la revista Nano Letters.

    Grossman y el estudiante graduado David Cohen-Tanugi, autor principal del artículo, se propusieron “controlar las propiedades del material hasta el nivel atómico”, produciendo una lámina de grafeno perforada con agujeros de tamaño preciso. También añadieron otros elementos al material provocando que los bordes de estas minúsculas aperturas interactuasen químicamente con las moléculas de agua — repeliéndolas o atrayéndolas.

    “Quedamos muy gratamente sorprendidos” por lo bien que funcionaba el grafeno en comparación con los sistemas actuales en las simulaciones por ordenador”, dice Grossman.

    Un método común de desalinización, conocido como ósmosis inversa, usa membranas para filtrar la sal del agua. Pero estos sistemas requieren de presiones extremadamente altas – y por tanto del uso de energía – para obligar al agua a pasar a través de las gruesas membranas, que son unas mil veces más gruesas que el grafeno. El nuevo sistema de grafeno funciona a una presión mucho menor, y por tanto podría purificar el agua a un coste mucho más bajo, dicen los investigadores.

    Aunque la ósmosis inversa se ha usado desde hace décadas, “los mecanismos fundamentales de separación de la sal del agua aún no se comprenden del todo, son muy complejos”, apunta Cohen-Tanugi, añadiendo que es muy difícil realizar experimentos en la escala de moléculas individuales e iones. Pero los nuevos sistemas basados en el grafeno, dice, funcionan “cientos de veces más rápido que las técnicas actuales, con la misma presión” – o, alternativamente, el sistema puede funcionar a una tasa similar, pero con una presión menor.

    La clave del nuevo proceso es el preciso control del tamaño de los agujeros en la lámina de grafeno. “Hay un punto dulce, pero es muy pequeño”, dice Grossman — entre los poros demasiado grandes por donde puede pasar la sal y los demasiado pequeños donde quedarían bloqueadas las moléculas de agua. El tamaño ideal es de aproximadamente un nanómetro, o una milmillonésima de metro, dice. Si los agujeros fuesen un poco menores – 0,7 nanómetros — el agua dejaría de fluir.

    Otros grupos de investigación han estado trabajando en la creación de poros en el grafeno, dice Cohen-Tanugi, pero a tamaños muy distintos y para otros propósitos diferentes — por ejemplo, hacer unos agujeros mucho mayores para filtrar grandes moléculas como ADN, o para separar distintos tipos de gases. Los métodos usados para estos procesos no eran lo bastante precisos para crear los minúsculos agujeros necesarios para la desalinización, dice, pero técnicas más avanzadas — como el bombardeo con iones de helio para crear agujeros precisos en el grafeno, el grabado químico y los sistemas de auto-ensamblaje – podrían ser adecuadas.

    Por ahora, Grossman y Cohen-Tanugi han estado realizando simulaciones por ordenador del proceso para determinar sus características óptimas. “Empezaremos a trabajar con prototipos este verano”, dice Grossman.

    Dado que el grafeno es tema de investigación en aplicaciones muy distintas, ha habido una gran cantidad de trabajo sobre cómo encontrar formas de fabricarlo más barato en grandes cantidades. Y en el caso de la desalinización, dado que el grafeno es un material tan fuerte — kilo por kilo, es el material más fuerte conocido — las membranas deberían ser más perdurables que las usadas actualmente en la ósmosis inversa, dice Grossman.

    Además, el material necesario para la desalinización no tiene que ser tan puro como en el caso de los usos electrónicos u ópticos, matiza: “No importa si tiene algunos defectos, siempre que no abran grietas”, de forma que la sal pase a través del mismo.

    Joshua Schrier, profesor asistente de química en Haverford College, dice: “Las simulaciones previas habían estudiado el flujo del agua a través de agujeros muy pequeños en el grafeno, y el diseño de poros que permiten selectivamente el paso de iones, pero – a pesar de la relevancia social e ingenieril de la desalinización – nadie había pensado examinar la intersección de estos dos campos”. El trabajo del equipo del MIT podría abrir un enfoque completamente nuevo a la desalinización, comenta.

    Schrier añade: “Fabricar las estructuras tan precisas de los poros que hemos encontrado en este artículo será difícil de hacer a gran escala con los métodos actuales”. Sin embargo, dice, “las predicciones son tan apasionantes que deberían motivar a los ingenieros químicos a realizar análisis económicos más detallados de… la desalinización del agua con este tipo de materiales”.

    El trabajo estuvo patrocinado por la Iniciativa de Energía del MITy la Beca John S. Hennessy, y usó los recursos computacionales del Centro Nacional de Computación Científica para Investigación en Energía (NERSC)
    Fuente:http://grafeno.com/
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  9. 1 usuario te da las Gracias por el Mensaje:

    perdiguera (24-jun-2015)

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