Bruce Logan, Profesor de Ingeniería Ambiental de Kappe, Penn State habla de los principales aspectos destacados del proyecto, «El gran punto de venta es que actualmente se necesita mucha electricidad para desalinizar el agua y, utilizando las celdas de desalinización microbiana, podríamos desalinizar el agua y producir electricidad a la vez que eliminamos la materia orgánica de las aguas residuales».
El equipo está poniendo sus esfuerzos en una celda de combustible microbiana modificada para la desalinización de agua salada. La pila de combustible microbiana es un dispositivo que utiliza inteligentemente las bacterias naturales para convertir las aguas residuales en agua limpia y producir electricidad en el proceso.
Actualmente están probando la teoría y no están tratando de hacer algo a escala comercial, pero los resultados prácticos son bastante alentadores para el equipo. Logan explica el propósito de todo el experimento:
«Nuestra intención principal era demostrar que utilizando bacterias podemos producir suficiente corriente para hacer esto. Sin embargo, se necesitaron 200 mililitros de aguas residuales artificiales – ácido acético en el agua – para desalar 3 mililitros de agua salada. Este no es un sistema práctico todavía, ya que no está optimizado, pero es una prueba de concepto».
Una celda de combustible microbiana distintiva tiene dos cámaras. Una cámara se llena de aguas residuales u otros nutrientes. La segunda cámara tiene agua. Se insertó un electrodo en ambas cámaras. Las bacterias naturales se activan en las aguas residuales, devoran la materia orgánica y generan electricidad.
Más tarde, el equipo de investigación modificó la celda de combustible microbiana añadiendo una tercera cámara entre las dos cámaras existentes. También colocan ciertas membranas iónicas específicas entre la cámara central y los electrodos positivo y negativo. Las membranas específicas de iones permiten el paso de iones positivos o negativos, pero no de ambos. Ahora colocan agua salada para ser desalinizada en la cámara central.
Aproximadamente 35 gramos de sal por litro se encuentran en el agua de mar y el agua salobre contiene 5 gramos por litro. Sabemos que la sal se disuelve en el agua y se convierte en iones positivos y negativos. Cuando las bacterias comienzan a consumir las aguas residuales, también ionizan el agua. Liberan iones cargados en agua conocidos como protones.
Estos protones no pueden atravesar la membrana aniónica. Por lo tanto, los iones negativos pasan del agua salada a la cámara de aguas residuales. ¿Qué pasa en el otro electrodo? Los protones se consumen de modo que los iones cargados positivamente pasan del agua salada a la otra cámara del electrodo.
De esta manera el agua se desaliniza en la cámara media. La celda de desalinización descarga iones en las cámaras exteriores. Esto favorece la eficiencia de la producción de electricidad en comparación con las pilas de combustible microbianas.
Logan está explicando cómo matar dos pájaros de un solo tiro, «Cuando intentamos utilizar pilas de combustible microbianas para generar electricidad, la conductividad de las aguas residuales es muy baja.
Si pudiéramos añadir sal, funcionaría mejor. En lugar de añadir sal, sin embargo, en lugares donde el agua salobre o salada ya es abundante, podríamos usar el proceso para desalinizar adicionalmente el agua salada, limpiar las aguas residuales y verterlas y la sal resultante de nuevo en el océano».
Aunque este método tiene algunos problemas, podemos esperar que el equipo de investigación los aborde en el futuro reciente.
