El objetivo prioritario del presente estudio ha sido determinar las condiciones óptimas de aplicación del agua activada electrolíticamente (AAE) para conseguir desinfectar el agua utilizada en las centrales hortofrutícolas, y así evitar la posible recontaminación de la fruta y la aparición de podredumbres en postcosecha. La dosis óptima de aplicación del AAE para conseguir la desinfección satisfactoria del agua está directamente relacionada con el tiempo de contacto entre el AAE y las esporas fúngicas. Con períodos cortos de exposición (30 segundos a 2 minutos), dosis elevadas del producto de 10 y 20% (vol/vol) no son suficientes para reducir substancialmente la población de los principales patógenos. En cambio, tiempos superiores de 5 a 30 minutos sí son suficientes para reducir más del 90% de la población de Alternaria sp a las dosis de 10 y 20%. La presencia de materia orgánica en la solución afecta la eficacia del AAE, sin embargo, otros factores como las bajas temperaturas y los pH alcalinos no influyen de forma importante en su eficacia. Por estos motivos, el AAE se presenta como una alternativa eficaz al cloro en la desinfección del agua en las centrales hortofrutícolas.

El objetivo principal de este trabajo fin de máster es realizar un estudio completo de viabilidad y eficiencia de las perovskitas como cátodos en un sistema de electrólisis para la reducción de nitratos en aguas residuales, comparando los rendimientos de los procesos con diferentes perovskitas y determinando las condiciones operativas óptimas. Por otro lado, los objetivos específicos que se han planteado son los siguientes: sintetizar y caracterizar perovskitas de diferentes tipos, evaluando su estructura, composición y propiedades electroquímicas; comparar las eficiencias electroquímicas de las perovskitas en la reducción de nitratos, identificando la estabilidad de los materiales bajo las condiciones de electrólisis; estudiar el efecto de las variables operativas clave, como puede ser la intensidad de corriente, tipo de perovskita a emplear y, temperatura; determinar estas condiciones óptimas para minimizar la formación de subproductos; evaluar la estabilidad de los cátodos después de un tiempo prolongado de electrólisis; y por último, proponer mejoras en el diseño de cátodos y condiciones operativas para la aplicación de estos materiales en procesos industriales de tratamiento de aguas residuales contaminadas con nitratos. | Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial | Universidad Politécnica de Cartagena

Se construyó un electrolizador de agua constituido por cuatro celdas divididas, conectadas bipolarmente, cuyo módulo se ensambla en forma de filtro prensa y con distribución hidráulica en paralelo. Los diafragmas son de fibras de asbesto. El material electródico se compone por laminas de níquel. Su consumo energético a 60°C evaluado a una tensión de celda de 2,25 V fue de 5,38 kWh/m3(CNPT)H2. | Tema: Nuevas tecnologías. | Asociación Argentina de Energía Solar

El hidrógeno, es un combustible limpio que, cuando se consume en una celda de combustible para obtener energía, solo produce agua. Actualmente, puede producirse por distintos métodos, siendo uno de ellos la electrólisis de agua, la cual permite obtener hidrógeno de alta pureza. Además, esta tecnología puede utilizarse como almacenamiento del excedente energético procedente de fuentes renovables. En la actualidad, un componente clave de los electrolizadores, dispositivos generadores de hidrógeno a partir de agua, son las membranas de intercambio aniónico. Las mismas permiten la conductividad de aniones entre ánodo y cátodo. El objetivo del trabajo fue desarrollar una nueva membrana y evaluar su desempeño en un electrolizador de escala laboratorio. Los resultados obtenidos son promisorios cuando se los compara con membranas de intercambio aniónico comercialmente disponibles. Por esta razón, la membrana descripta en este trabajo puede ser considerada como un posible material alternativo y económico para su uso en electrolizadores. | Hydrogen gas, considered one of the energy sources of the future, is a clean fuel whose consumption in a fuel cell to obtain energy generates only water as product. Currently, it can be produced by different methods, being water electrolysis the one that allow to obtain it with the highest purity. Besides, this technology can be used as a way of storage energy excess from renewable sources. A key component in electrolysis cells, water-fueled hydrogen generating devices, are the ionic exchange membranes. These membranes allow the ionic conduction between cathode and anode. The objective of this work is to develop a new AEM membrane and to measure its performance in a laboratory scale electrolysis cell. Promising results were obtained, with competitive performance compared with commercially available membranes. For this reason, this membrane can be considered as a good candidate for water electrolysis systems. | Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

La producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua está adquiriendo más protagonismo ante la creciente preocupación por el cambio climático y la búsqueda de alternativas energéticas sostenibles. El uso de la metodología electroquímica presume de ser limpia, sostenible y barata si se acopla con el uso de energías renovables. El presente trabajo de fin de grado (TFG) navega sobre los diferentes desafíos y avances de la tecnología basada en los materiales electrocatalíticos y los diseños de los reactores electroquímicos. Este TFG explora la viabilidad de llevar a cabo una electrólisis usando agua marina, ya que generalmente la electrólisis se realiza con agua dulce lo que supone una limitación importante a la hora de producir hidrógeno aprovechándose del poder del océano, En este sentido, el empleo de agua de mar implica desafíos técnicos y medioambientales, como los problemas ocasionados por la corrosión de los electrodos o las concentraciones de metales pesados remanentes en el electrolito tras el proceso electrolítico. Por ello, este TFG evalúa el rendimiento de distintos electrodos basados en (Ni, Nb, Zr, TiC, TiN, Ni modificado con TiC, Ni modificado con TiN), mediante técnicas de ciclovoltametría y cronoamperometría, además de estudiar el efecto del tipo de electrolito utilizado ( basados en KOH) en la eficiencia del proceso de generación de hidrógeno comparando los potenciales de electrodo. Además, se han evaluado los efectos de la corrosión sufrida en los electrodos mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido y la determinación de análisis de Ni en la disolución salina usando la técnica de ICP. Desde un punto de vista más ingenieril, el TFG evalúa la viabilidad del uso de un reactor electrolítico construido mediante técnicas de diseño e impresión 3D. Consecuentemente, la generación electroquímica de hidrógeno de agua marina a un pH 13,7 se ha realizado usando un reactor filtro prensa con división de compartimentos de zero gap utilizando una malla de Ni de dimensiones de 5x5 cm a una densidad de corriente de 10 mA/cm2 y un electrolito basado en agua marina basificada con KOH 1 M. De acuerdo con los resultados obtenidos, la electrólisis con agua de mar es técnicamente viable, usando como electrodo la malla de níquel como electrodo catódico. Bajo dichas condiciones la velocidad de producción de hidrógeno ha sido de 110 mL/h. Finalmente la construcción del reactor electroquímico mediante impresión 3D, ha sido una técnica sostenible y rápida, aunque es necesario abordar los desafíos de la vida útil de los electrodos y de los materiales del reactor electroquímico para asegurar la sostenibilidad de la generación electroquímica de hidrógeno usando agua del océano.

This article describes the tests carried out to evaluate the process efficiency water treatment by electrocoagulation in construction paint wastewater. Electrocoagulation process consists of an electrolytic reactor, equipped with a current source and electrodes responsible for providing the destabilizing ions of colloidal particles, so that they replace the function of the chemical compounds used in conventional wastewater treatment. For the experimental design, we use drinking water and wall paint, in order to treat the solution by electrocoagulation in a treatment scale plant to compare the results before and after treatment, the variables to be measured are: dissolved oxygen (DO); turbidity; pH; conductivity; temperature; chemical oxygen demand (COD).After review the efficiencies obtained, we proceed to the development of an equipment treatment that can treat the wastewater from washing brushes and rollers to be reused again in the washing, avoiding contamination caused by washing tools after painting surfaces in construction processes. | En este artículo se describen las pruebas realizadas para evaluar la eficacia del proceso de tratamiento de aguas por electrocoagulación en aguas residuales de pinturas de construcción. El proceso de electrocoagulación consiste en un reactor electrolítico, dotado de una fuente de corriente y electrodos encargados de aportar los iones desestabilizadores de las partículas coloidales, de forma que sustituyen la función de los compuestos químicos utilizados en el tratamiento convencional de las aguas residuales. Para el diseño experimental, utilizamos agua potable y pintura mural, con el fin de tratar la solución por electrocoagulación en una planta de tratamiento a escala para comparar los resultados antes y después del tratamiento, las variables a medir son: oxígeno disuelto (OD); turbidez; pH; conductividad; temperatura; demanda química de oxígeno (DQO).Después de revisar las eficiencias obtenidas, se procede al desarrollo de un equipo de tratamiento que pueda tratar las aguas residuales procedentes del lavado de brochas y rodillos para ser reutilizadas de nuevo en el lavado, evitando la contaminación provocada por el lavado de las herramientas después de pintar las superficies en los procesos de construcción.