[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.

[es] En este Trabajo de Fin de Grado se investiga el efecto que tienen los separadores durante el proceso de electrodiálisis con membranas, así como su importancia en él. La electrodiálisis con membranas (ED) es un proceso de separación que se base en el uso membranas selectivas para separar iones y moléculas de una solución acuosa bajo la influencia de un campo eléctrico. Los separadores o "Spacers", ubicados entre las membranas, juegan un papel crucial en el rendimiento del proceso al facilitar que el flujo de iones pueda mezclarse e interactuar con las membranas, para así llegar a producir esa separación del componente que se encuentra diluido en la corriente a tratar, además de ofrecer cualidades físicas, tales como más rigidez y dureza para facilitar su manipulación. En este estudio se analiza cómo estos separadores afectan la eficiencia y la selectividad de la electrodiálisis. Para ello, se lleva a cabo una revisión exhaustiva de la literatura existente sobre el tema, de manera que se ha realizado un estudio de simulación tanto en 2D como en 3D para comprender mejor el comportamiento del sistema en diferentes condiciones. Los resultados obtenidos revelan que la elección del uso de separadorestiene un impacto clave y muy significativo en la eficiencia de la electrodiálisis. En ellos se observa que sin la presencia de estas geometrías el proceso a penas se llevaría a cabo, ya que la microfluidica que se encuentra presente a escalas muy pequeñas, del orden de micrómetros, provoca que el sistema se decante por un flujo totalmente laminar, de modo que no interacciona con las membranas y no se consigue el objetivo de separar los compuestos presentes en la corriente a tratar. Una vez se incluyen los separadores rápidamente el paradigma cambia y nos encontramos en una situación donde hay una mayor transferencia nivel de cargas, ya que obliga al sistema mezclarse y crear una pequeña turbulencia, la cual permite que los iones acaben directamente interactuando con el potencial eléctrico presente y con la membran en cuestión ya su misma vez, este momento, también mejora el rendimiento global del proceso. Sin embargo, de la misma manera se identifican ciertas limitaciones asociadas con ciertos materiales, geometrías de separadores, sobrecarga de iones, ya que dependiendo del fluido o componente a tratar es necesario tener en cuenta si los electrolitos interaccionan con el propio material, si la geometría no es la óptimo o si se sobresatura el contenido que puede retener cada membrana.