[ca] L'electrodiàlisi és una tècnica, amb l'objectiu de dessalinitzar un corrent amb membranes de bescanvi iònic semipermeables sota l'aplicació d'un camp elèctric. Aquestes membranes presenten una càrrega fixe i segons la polaritat de la seva càrrega, el camp elèctric i la polaritat de l'ió, permetran el pas d'alguns ions i bloquejarà el pas dels altres. Això farà que els ions carregats negativament (anions com el Cl-), es dirigeixin a l'ànode per la diferència de potencial i en el cas dels ions carregats positivament (cations com el Na+), aniran al càtode. D'aquesta manera, els ions es transporten degut a una combinació de fenòmens de difusió i electromigració. Això dona la possibilitat de crear canals on els ions es concentrin, coneguts com a canals concentrats o diluir la seva concentració, coneguts com a canals diluïts. A més a més, als extrems de la cel·la, hi ha un canal amb una dissolució electròdica que s'encarrega de transportar el camp extern a l'unitat de electrodiàlisi. Dins els canals, es troben uns espaiadors, que afavoriran la mescla dels ions al sistema alhora que suportaran la unitat de membranes. No obstant això, encara manquen eines que possibilitin l'escalat de l'electrodiàlisi a processos industrials degut a les dificultats per modelar el que succeeix a dins d'aquests equips (hidrodinàmica i transport d'espècies carregades). Per tant, aquest treball de fi de grau té com a finalitat simular una cel·la d'electrodiàlisi amb un model 3D amb el programa COMSOL, per poder estudiar els fenòmens de transport d'ions i la hidrodinàmica que es produeixen dins aquests equips. Pel que fa als resultats, s'observaran les variacions de concentracions als canals de la cel·la, el perfil de velocitats, el potencial elèctric i més. A banda, es realitzarà un estudi transitori per veure com variaran les concentracions en el temps.

[en] Electrodialysis is a technique with the objective of desalting a stream with semipermeable ion exchange membranes under the application of an electric field. These membranes have a fixed charge and depending on the polarity of their charge, the electric field and the polarity of the ion, they will allow the passage of some ions and block the passage of others. This will cause negatively charged ions (anions such as Cl-) to go to the anode due to the potential difference and in the case of positively charged ions (cations such as Na+), they will go to the cathode. In this way, ions are transported due to a combination of diffusion and electromigration phenomena. This gives the possibility of creating channels in which the ions are concentrated, known as concentrated channels, or dilute their concentration, known as dilute channels. In addition, at the ends of the cell, there is a channel with an electrode solution that is responsible for transporting the external field to the electrodialysis unit. Inside the channels, there are some spacers, which will favour the mixing of the ions in the system while supporting the membrane unit. However, there is still a lack of tools that make it possible to scale up electrodialysis to industrial processes due to the difficulties in modelling what happens inside this equipment (hydrodynamics and transport of charged species). Therefore, this final degree project has the purpose of simulating an electrodialysis cell with a 3D model with the COMSOL program, to study the ion transport phenomena and the hydrodynamics that occur within this equipment. Regarding the results, the variations of concentrations in the cell channels, the velocity profile, the electrical potential and more will be observed. In addition, a time-dependent study will be carried out to see how the concentrations will vary over time.