[ca] En aquest Treball de Fi de Grau s'investiga l'efecte que tenen els separadors durant el procés d'electrodiàlisi amb membranes, així com la seva importància. L'electrodiàlisi amb membranes (ED) és un procés de separació que es basa en l'ús de membranes selectives per separar ions i molècules d'una solució aquosa sota la influència d'un camp elèctric. Els separadors o "spacers", ubicats entre les membranes, juguen un paper crucial en el rendiment del procés en facilitar que el flux d'ions pugui barrejar-se i interactuar amb les membranes, per així arribar a produir aquesta separació del component que es troba diluït a el corrent a tractar, a més d'oferir qualitats físiques, com ara més rigidesa i duresa per facilitar-ne la manipulació. En aquest estudi s'analitza com aquests separadors afecten l'eficiència i la selectivitat de l'electrodiàlisi. Per fer-ho, es fa una revisió exhaustiva de la literatura existent sobre el tema, de manera que s'ha realitzat un estudi de simulació tant en 2D com en 3D per comprendre millor el comportament del sistema en diferents condicions. Els resultats obtinguts revelen que l'elecció de l'ús de separadors té un impacte clau i molt significatiu en l'eficiència de l'electrodiàlisi. S'hi observa que sense la presència d'aquestes geometries el procés a penes es duria a terme, ja que la microfluïdica que es troba present a escales molt petites, de l'ordre de micròmetres, provoca que el sistema es decanti per un flux totalment laminar, de manera que no interacciona amb les membranes i no s'aconsegueix l'objectiu de separar els compostos presents al corrent a tractar. Un cop s'inclouen els separadors ràpidament el paradigma canvia i ens trobem en una situació on hi ha una transferència més gran nivell de càrregues, ja que obliga al sistema barrejarse i crear una petita turbulència, la qual permet que els ions acabin directament interactuant amb el potencial elèctric present i amb la membrana en qüestió i alhora, aquest moment, també millora el rendiment global del procés. Tot i això, de la mateixa manera s'identifiquen certes limitacions associades amb certs materials, geometries de separadors, sobrecàrrega d'ions, ja que depenent del fluid o component a tractar cal tenir en compte si els electròlits interaccionen amb el propi material, si lEsta geometria no és l'òptim o se sobresatura el contingut que pot retenir cada membrana.

[en] This Final Degree Project investigates the effect that separators have during the electrodialysis process with membranes, as well as their importance in it. Membrane electrodialysis (ED) is a separation process that is based on the use of selective membranes to separate ions and molecules from an aqueous solution under the influence of an electric field. The separators or "Spacers", located between the membranes, play a crucial role in the performance of the process by facilitating the flow of ions to mix and interact with the membranes, to produce the separation of the component that is diluted in the current to be treated, in addition to offering physical qualities, such as more rigidity and hardness to facilitate handling. This study analyses how these separators affect the efficiency and selectivity of electrodialysis. To this end, an exhaustive review of the existing literature on the subject is carried out, so that a simulation study has been carried out in both 2D and 3D to better understand the behaviour of the system in different conditions. The results obtained reveal that the choice of use of separators has a key and significant impact on the efficiency of electrodialysis. They show that without the presence of these geometries the process would hardly be carried out, since the microfluidics that is present at very small scales, on the order of micrometres, causes the system to opt for a completely laminar flow, so that it does not interact with the membranes and the objective of separating the compounds present in the stream to be treated is not achieved. Once the separators are included, the paradigm quickly changes and we find ourselves in a situation where there is a higher level of charge transfer, since it forces the system to mix and create a small turbulence, which allows the ions to end up directly interacting with the electrical potential. present and with the membrane in question and at the same time, this moment also improves the overall performance of the process. However, in the same way, certain limitations associated with certain materials, separator geometries, ion overload are identified, since depending on the fluid or component to be treated it is necessary to consider whether the electrolytes interact with the material itself, whether the geometry is not optimal or if the content that each membrane can retain is oversaturated.