El proyecto Graphene based capacitive deionization for an energy efficient desalination system (GRAPHESALT) presentado por el Área de Materiales de la División de Energía y Medio Ambiente de Tecnalia y la PYME francesa Polymem ha sido recientemente aprobado para entrar a formar parte de la Graphene Flagship, una de las mayores iniciativas de investigación en la historia de la Comisión Europea
GRAPHESALT es uno de los 21 proyectos seleccionados de un total de 218 propuestas presentadas. Se centra en el desarrollo de un sistema de desalinización de agua basado en la técnica denominada deionización capacitiva (CDI, sus siglas en inglés).
Mayores rendimientos
La CDI consiste en separar las sales del agua haciéndola pasar entre dos electrodos cargados eléctricamente (ánodo y cátodo), de forma que las sales quedan adsorbidas en la superficie de los electrodos, obteniendo de esta manera agua potable. Mediante un cambio de la carga eléctrica de los electrodos se liberan las sales y se recupera parte de la energía eléctrica empleada en el proceso. A pesar de que la tecnología no es nueva, su rendimiento puede ser incrementado de forma muy relevante utilizando óxidos de metal-grafeno en los electrodos, logrando así rendimientos superiores a los obtenidos mediante la ósmosis inversa, técnica de desalación mediante filtración que se utiliza de forma mayoritaria en las plantas desalinizadoras en la actualidad y que tiene en su elevado consumo energético uno de sus mayores inconvenientes.
Propiedades del grafeno
El grafeno es una estructura cristalina bidimensional consistente en láminas de átomos de carbono formando estructuras hexagonales tipo paneles de abeja de un solo átomo de espesor. Las propiedades que atesora este material no se dan juntas en ningún otro compuesto, lo que lo hace especialmente interesante en multitud de campos distintos. Así, es un material muy duro, resistente, flexible y ligero, mientras que a la vez conduce muy bien tanto el calor como la electricidad. Estas características permiten utilizarlo en un sinfín de aplicaciones potenciales tales como la electrónica, la informática, el sector energético, las industrias automovilística y aeronaútica, o aplicaciones ambientales como la desalinización de agua.
Futuro del Grafeno
Formar parte de la Graphene Flagship resulta esencial de cara a tener acceso a otras iniciativas relacionadas con el grafeno en los próximos años. El proyecto, liderado por la Universidad sueca de Chalmers y en el que entre otros participan de forma activa los Profesores Konstantin Novoselov y Andre Greim (Premio Nobel de Física de 2010 por sus trabajos pioneros aislando por primera vez el grafeno), estaba compuesto inicialmente por 76 partners de 17 países diferentes, ampliándose ahora con 66 nuevos socios que pasarán a ser miembros de pleno derecho del consorcio una vez superadas las reuniones de negociación y la firma del acuerdo de consorcio este verano.
Este proyecto marco comenzó el 1 de octubre de 2013 y tiene un presupuesto para la primera fase de 54M€ para 30 meses de trabajo. A partir de marzo de 2016, se irá ampliando la dotación y el alcance del mismo con 50M€/año hasta completar en 2023 un total de mil millones de euros de inversión en 10 años de proyecto.
GRAPHESALT se integrará a partir del 1 de octubre de este año en el Work Package 10 (Nanocomposites) de la Graphene Flagship, liderado por el CNR National Research Council, de Italia.