[ca] L'electrodiàlisi amb membranes bipolars (BPED, de les seves sigles en anglès) és un procés que permet separar substàncies iòniques amb un gradient de potencial elèctric com a força impulsora. Aquesta tècnica conté membranes de bescanvi iònic que permeten el pas d'espècies carregades, el transport de les quals es veu accelerat per una diferència de potencial. A més a més, la BPED incorpora membranes bipolars, que estan constituïdes per dues membranes acoblades de bescanvi iònic (catiòniques i aniòniques) i que permeten la generació d'àcids i bases a partir de salmorres. A causa de la diferència de potencial, la dissociació de l'aigua en la membrana bipolar es veu accelerada (efecte Wien). Actualment, la BPED és una de les tecnologies més empleades a l'hora de valoritzar salmorres per produir àcids i bases, però encara no hi ha models matemàtics que permetin predir el seu comportament. Aquest projecte té com a objectiu desenvolupar un model de simulació pels fenòmens de transport associats a la BPED, a partir de les equacions de Nernst-Plank i Navier-Stokes i considerant la conservació de càrrega a partir de la condició d'electroneutralitat o Poisson. A més a més, l'efecte de la dissociació de l'aigua es tindrà en compte considerant l'efecte Wien. La simulació d'aquest procés permet estudiar la sensibilitat dels paràmetres i nivells d'operació i característiques de les membranes (com el voltatge aplicat, la concentració de càrrega de membrana, etc.), les seves influències sobre el sistema i avaluar quines condicions d'operació permeten una major generació d'àcids i bases. Per a la realització d'aquest projecte s'emprarà un programari comercial d'elements finits, COMSOL Multiphysics i posteriorment es validaran experimentalment els resultats.

[es] La electrodiálisis con membranas bipolares (BPED, de sus siglas en inglés) es un proceso que permite separar substancias iónicas con un gradiente de potencial eléctrico como fuerza impulsora. Esta técnica contiene membranas de intercambio iónico que permiten el paso de especies cargadas, cuyo transporte se ve acelerado por una diferencia de potencial. Además, la BPED incorpora membranas bipolares, que están constituidas por dos membranas acopladas de intercambio iónico (catiónicas y aniónicas) y que permiten la generación de ácidos y bases a partir de salmuera. A causa de la diferencia de potencial, la disociación del agua en la membrana bipolar se ve acelerada (efecto Wien). Actualmente, la BPED es una de les tecnologías más empleadas a la hora de valorizar salmueras para producir ácidos y bases, pero aún no hay modelos matemáticos que permiten predecir su comportamiento. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un modelo de simulación para los fenómenos de transporte asociados a la BPED, a partir de les ecuaciones de Nernst-Plank y Navier-Stokes y considerando la conservación de carga a partir de la condición de electroneutralidad o Poisson. Además, el efecto de la disociación del agua se tendrá en cuenta considerando el efecto Wien. La simulación de este proceso permite estudiar la sensibilidad de los parámetros y niveles de operación y características de las membranas (como el voltaje aplicado, la concentración de carga de membrana, etc.), sus influencias sobre el sistema y avaluar cuales condiciones de operación permiten una mayor generación de ácidos y bases. Para la realización de este proyecto se utilizará un software comercial de elementos finitos, COMSOL Multiphysics y posteriormente se validarán experimentalmente los resultados.