(Abril 15, 2023) La demanda de agua y energía está aumentando a un ritmo sin precedentes en todo el mundo. Impulsado por el fuerte crecimiento demográfico, la urbanización y la industrialización, este aumento de la demanda tiene graves implicaciones para el medio ambiente, así como para el desarrollo económico y la estabilidad social. Si bien los líderes mundiales aún tienen que encontrar una solución para este problema urgente, un joven investigador indio estadounidense ha encontrado una posible solución para las crecientes demandas de agua y energía.
un doctorado Harsh Patel, candidato a ingeniero químico en la Universidad de Michigan, está trabajando en el establecimiento de nuevas membranas con bajo contenido de agua, que son capaces de eliminar selectivamente iones específicos de soluciones acuosas como agua de mar, aguas subterráneas y salmueras. El joven investigador recibió recientemente la prestigiosa beca de la Asociación Estadounidense de Tecnología de Membranas (AMTA) y la Oficina de Recuperación de Tecnología de Membranas de los Estados Unidos, junto con un premio en efectivo de $ 11,750. “Estoy extremadamente complacido de haber recibido este honor”, dijo el investigador, “especialmente sabiendo que el trabajo exitoso en esta área tendrá implicaciones directas en problemas globales como la escasez de agua, así como en las tecnologías necesarias para implementar la investigación a mayor escala”.
Por una noble causa
Harsh, un niño curioso, se sentía bastante preocupado por los problemas de escasez de agua que enfrentaban varias partes del mundo, ya que estaba en la escuela. Si bien trabajó en varias ideas pequeñas para ahorrar agua a nivel local, fue durante sus años de graduación que se le ocurrió la idea de desarrollar un sistema de membrana de bajo contenido de agua que pudiera destilar incluso agua de mar. Después de terminar su escuela, el joven investigador obtuvo una licenciatura en Ingeniería Química y Biomolecular del Instituto de Tecnología de Georgia, y luego se unió a la Universidad de Michigan Ann Arbor, para su Ph.D.
El experimento de Harsh que muestra diferencias en la selectividad de iones en membranas con contenido de agua variable
El trabajo de Harsh investiga el establecimiento de nuevas membranas de intercambio iónico (IEM, por sus siglas en inglés) de próxima generación capaces de eliminar selectivamente iones específicos de soluciones acuosas para satisfacer las crecientes demandas de agua y energía. Los resultados de esta investigación permitirán el descubrimiento de parámetros de diseño para sintetizar IEM deseables para varias aplicaciones de separación de iones que son fundamentales para aplicaciones industriales como la extracción de litio, el ablandamiento del agua y la recuperación de nitrato.
Explicando sobre su innovación, el India global dijo: “Los IEM son materiales poliméricos que poseen grupos funcionales cargados en el polímero y pueden facilitar el transporte de contraiones, mientras rechazan efectivamente los coiones. La mayoría de los IEM comerciales no pueden discriminar eficientemente entre diferentes contraiones, lo que dificulta el aislamiento efectivo de litio o nitrato ya que las soluciones que contienen estas dos especies poseen otros iones monovalentes y divalentes en altas concentraciones”.
Harsh, después de recibir la beca AMTA y la Oficina de Reclamación para Tecnología de Membranas
Su investigación, sin embargo, será crucial para el tratamiento avanzado de suministros de agua alternativos. “Mi investigación tendrá un potencial significativo para reducir el costo, la energía y el impacto ambiental del tratamiento avanzado del reciclaje de aguas residuales y agua de mar que ofrecería suministros de agua limpios, seguros, abundantes y rentables en los estados áridos del oeste y en todo el mundo. ” El trabajo del investigador actualmente gira en torno a la síntesis de IEM económicos con contenido de agua controlado y densidad de carga en amplios rangos, creando oportunidades para ajustar la selectividad de iones mediante la exploración de fenómenos a nivel molecular que afectan el transporte competitivo de iones en los IEM.
Harsh también es parte del programa financiado por la Universidad Laboratorio Kamcev, un grupo de investigación que tiene como objetivo desarrollar materiales poliméricos de próxima generación para aplicaciones de tratamiento de agua y generación y almacenamiento de energía.
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