[ca] El projecte té com a objectiu desenvolupar un model de simulació per estudiar els fenòmens de transferència de matèria que tenen lloc en processos de membranes, en particular, en processos d'electrodiàlisi. L'electrodiàlisi és una tècnica dissenyada per a la dessalinització de salmorres basada en membranes d'intercanvi iònic (catiòniques i aniòniques) que permeten el pas d'espècies carregades degut a l'aplicació externa d'un camp elèctric per accelerar aquest transport. Aquest projecte investiga el funcionament del procés d'electrodiàlisi, les equacions que el governen (Nernst-Plank i Navier-Stokes), les condicions de contorn del problema i els efectes d'afegir espaiadors (per on circula el fluid a dins de la pila). Aquest últim apartat és molt interessant perquè permet veure en 3D quins canvis estan passant a les línies de corrent i les conseqüències d'aquests canvis, cosa que dona una idea general del que està passant. Per tal de fer aquest estudi es fan simulacions en 2D i 3D, on s'estudia l'opció d'afegir o no espaiadors, així com morfologies diferents (cilíndriques o còniques). Per tal de fer aquest estudi es farà servir el programa comercial COMSOL Multiphysics, i s'aprendran les diferents utilitats d'aquest programa durant el projecte. Pel que fa als resultats del model, ens centrem en el mapa de concentracions on es pot veure la desaparició de la capa límit en algunes parts de la geometria quan s'introdueix l'espaiador, i les línies de corrent al voltant de l'espaiador i on es troba la velocitat més alta. Finalment, s'intenta dissenyar un procés que permeti validar alguns aspectes del model elaborat introduint la impressió 3D.

[es] El proyecto tiene como objetivo desarrollar un modelo de simulación para estudiar los fenómenos de transferencia de materia que ocurren en procesos de membranas, en particular, en procesos de electrodiálisis. La electrodiálisis es una técnica diseñada para la desalinización de salmueras basada en membranas de intercambio iónico (catiónicas y aniónicas) que permiten el paso de especies cargadas debido a la aplicación externa de un campo eléctrico para acelerar este transporte. Este proyecto investiga el funcionamiento del proceso de electrodiálisis, las ecuaciones que lo gobiernan (Nernst-Plank y Navier-Stokes), las condiciones de contorno del problema y los efectos de añadir espaciadores (por dónde circula el fluido dentro de la pila). Este último apartado es muy interesante porque permite ver en 3D qué cambios están ocurriendo en las líneas de corriente y las consecuencias de estos cambios, dando una idea general de lo que está pasando. Para realizar este estudio se realizan simulaciones en 2D y 3D, donde se estudia la opción de añadir o no espaciadores, así como morfologías diferentes (cilíndricas o cónicas). Para realizar este estudio se utilizará el programa comercial COMSOL Multiphysics, y se aprenderán las diferentes utilidades de este programa durante el proyecto. En cuanto a los resultados del modelo, nos centramos en el mapa de concentraciones donde se puede ver la desaparición de la capa límite en algunas partes de la geometría cuando se introduce el espaciador, y las líneas de corriente en torno al espaciador y dónde se encuentra la velocidad más alta. Por último, se intenta diseñar un proceso que permita validar algunos aspectos del modelo elaborado introduciendo la impresión 3D.