Aproximadamente el 80% del agua potable de Israel es agua desalinizada, procedente del Mar Mediterráneo. Ahora, científicos del Technion- Instituto de Tecnología de Israel y de la Universidad de Wageningen y Wetsus (centro europeo de excelencia para el agua sostenible) en los Países Bajos han desarrollado una forma de mejorar la calidad del agua desalinizada, reduciendo al mismo tiempo los costes del proceso. Los resultados del estudio del equipo internacional se han publicado en PNAS (Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América).
La desalinización elimina las partículas minerales (sales) del agua salada, haciéndola apta para el consumo humano y el riego. Las propiedades químicas de algunas partículas hacen que sean más difíciles de eliminar que otras. El boro, que se encuentra naturalmente en grandes cantidades en el mar Mediterráneo, es una de las más difíciles de eliminar, ya que el cambio de acidez hace que cambien sus propiedades. El boro es tóxico en altas concentraciones y perjudica el crecimiento de las plantas, lo que supone un problema en el contexto del riego. El proceso normal de eliminación del boro consiste en dosificar el agua con una base para facilitar la eliminación del boro, seguida de la eliminación de la base.
El método de desalinización más utilizado es mediante una membrana, una especie de tamiz que permite que el agua pase a través de ella, mientras que bloquea otras partículas, en función de su tamaño o carga. Esta membrana, sin embargo, es cara y debe ser sustituida periódicamente.
Los estudiantes de doctorado Amit Shocron y Eric Guyes, bajo la supervisión del profesor Matthew Suss de la Facultad de Ingeniería Mecánica del Technion, junto con sus colaboradores de la Universidad de Wageningen y Wetsus, han desarrollado una nueva técnica de modelización para predecir el comportamiento del boro durante la desalinización mediante desionización capacitiva.
La desionización es una técnica emergente para el tratamiento y la desalinización del agua que utiliza electrodos porosos relativamente baratos, a diferencia de la costosa membrana. Cuando se aplica una corriente eléctrica, las partículas cargadas (como el boro en condiciones de pH elevado) son absorbidas por los electrodos y, por tanto, eliminadas del agua.
Shocron formuló el marco teórico que permitió este avance, mientras que Eric Guyes construyó el montaje experimental. Trabajando juntos, lograron desarrollar el novedoso sistema. Shocron y Guyes descubrieron que, para una eliminación óptima del boro, el electrodo positivo debía situarse aguas arriba del negativo, en contra de la opinión generalizada en su campo. También calcularon el voltaje óptimo aplicado al sistema y descubrieron que un mayor voltaje no mejora necesariamente la eficacia del sistema.
El método desarrollado por el grupo podría utilizarse para resolver otros problemas de tratamiento del agua, como la eliminación de residuos de medicamentos y herbicidas de las fuentes de agua.
El profesor Suss es catedrático de la Facultad de Ingeniería Mecánica y del Departamento Wolfson de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Israel (Technion) y está afiliado al Programa de Energía Nancy y Stephen Grand del Technion y al Instituto de Investigación del Agua Stephen y Nancy Grand del Technion.