El material posee una malla porosa y es capaz de mover iones en agua con voltajes muy bajos. Esto le permite, además, extraer litio, un mineral clave para la industria tecnológica
Alemania sitúa la desalación del agua de mar y la extracción de litio en un nuevo terreno con una membrana experimental descrita en Nature Materials. Es capaz de mover iones en agua con voltajes muy bajos, sin bombas mecánicas, sin reacciones químicas y sin sistemas de presión convencionales.
El avance ha sido liderado por el Helmholtz-Zentrum Hereon, en Alemania, y propone una arquitectura muy distinta a la de las tecnologías habituales. La clave está en una membrana porosa recubierta por capas metálicas ultrafinas a ambos lados, diseñadas para regular el paso de partículas con carga eléctrica a través del agua.
Según explicó Francesca Toma, directora del Instituto de Materiales Funcionales para la Sostenibilidad de Hereon, en una nota de prensa, “este trabajo introduce una nueva forma de impulsar el transporte continuo de iones en agua aprovechando mecanismos de trinquete en materiales nanoporosos“. Esa idea, de base física, evita recurrir a piezas móviles o a procesos electroquímicos intensivos.
Cómo funciona la membrana
El sistema se basa en aplicar una tensión eléctrica baja y conmutarla con rapidez. Ese encendido y apagado repetido provoca ciclos de carga y descarga en las interfaces metálicas, y las pequeñas asimetrías que aparecen durante ese proceso generan un flujo controlado de iones, como si la propia membrana actuara como una bomba microscópica.
Los investigadores subrayaron que “controlar el movimiento de iones a través de líquidos es fundamental para muchos procesos tecnológicos y biológicos”. Precisamente por eso, el desarrollo no se limita a una mejora puntual en laboratorio, sino que apunta a un principio con posibles aplicaciones en depuración, separación selectiva y tratamiento avanzado del agua.
Para comprobar su alcance, el equipo integró esta membrana en un pequeño sistema de desalación. En las pruebas de laboratorio, el dispositivo logró reducir hasta un 50% la salinidad del agua, y lo hizo sin bombas, sin filtros que requieran presión y sin aditivos químicos, tres de los elementos que más elevan el coste energético en los métodos convencionales.
Desalación y litio en el mismo horizonte
Más allá de la desalinización, el trabajo abre la puerta a separar de forma selectiva iones con la misma carga eléctrica, aprovechando diferencias sutiles en su comportamiento bajo un campo eléctrico. Ese detalle técnico es el que sitúa la extracción de litio del agua de mar como una de las aplicaciones con más interés dentro de esta línea de investigación.
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Toma señaló además que “más allá del hallazgo fundamental, el concepto puede abrir nuevas vías para una desalación más eficiente desde el punto de vista energético y para separaciones selectivas de iones”.
