[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.

[en] The project aims to develop a simulation model to study the matter transfer phenomena that takes place in membrane processes, in particular in electrodialysis processes. Electrodialysis is a technique designed for the desalination of brine based on ion exchange membranes (cationic and anionic) that allow the passage of charged species due to the external application of an electric field to accelerate this transport. This project investigates the operation of the electrodialysis process, the governing equations (NernstPlank and Navier-Stokes), the boundary conditions of the problem, and the effects of adding spacers (where the fluid flows inside the cell). This last section is very interesting because it allows you to see in 3D what changes are happening in the power lines and the consequences of these changes, which gives a general idea of what is happening. In order to do this study, 2D and 3D simulations are performed, where the option of adding spacing or not is studied, as well as different morphologies (cylindrical or conical). In order to do this study, the commercial program COMSOL Multiphysics will be used, and the different uses of this program will be learned during the project. Regarding the results of the model, we focus on the map of concentrations where you can see the disappearance of the boundary layer in some parts of the geometry when the spacer is introduced, and the current lines around the spacer and where the highest speed is. Finally, we try to design a process that allows us to validate some aspects of the model by introducing 3D printing.