14 de noviembre de 2023 (Noticias de Nanowerk) Investigadores del ICIQ en España han diseñado micromotores que se mueven solos para depurar aguas residuales. El proceso crea amoníaco, que puede servir como fuente de energía verde. Ahora, se utilizará un método de inteligencia artificial desarrollado en la Universidad de Gotemburgo para ajustar los motores y lograr los mejores resultados posibles. La investigación ha sido publicada en Nanoescale (“Micromotores propulsados por burbujas para generación de amoníaco”).
Investigadores del ICIQ en España han desarrollado micromotores que purifican de forma autónoma las aguas residuales, convirtiendo la urea en amoníaco, una potencial fuente de energía verde.
Estos micromotores están hechos de silicio y dióxido de manganeso y se impulsan a través de reacciones químicas para atacar el agua contaminada.
Una cubierta de lacasa en los micromotores acelera la transformación de urea en amoníaco, abordando los desafíos del tratamiento del agua urbana.
Un método de IA de la Universidad de Gotemburgo ayuda a optimizar los micromotores al permitir el monitoreo simultáneo de múltiples motores en ambientes líquidos.
A pesar de la prometedora tecnología, sigue siendo necesario un amplio desarrollo y adaptación del método de IA para su uso a gran escala para una aplicación generalizada.
El exterior del micromotor en este estudio está recubierto con el compuesto químico lacasa. Esto permite que el motor convierta la urea del agua en amoníaco. (Imagen: Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ))
Puntos clave
El exterior del micromotor en este estudio está recubierto con el compuesto químico lacasa. Esto permite que el motor convierta la urea del agua en amoníaco. (Imagen: Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ))
La investigación
Los micromotores se han convertido en una herramienta prometedora para la remediación ambiental, en gran parte debido a su capacidad para navegar de forma autónoma y realizar tareas específicas a microescala. El micromotor está compuesto por un tubo fabricado de silicio y dióxido de manganeso en el que reacciones químicas provocan la liberación de burbujas por un extremo. Estas burbujas actúan como un motor que pone el tubo en movimiento. Investigadores del Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ) han construido un micromotor recubierto del compuesto químico lacasa, que acelera la conversión de la urea presente en aguas contaminadas en amoníaco cuando entra en contacto con el motor.Fuente de energía verde
“Este es un descubrimiento interesante. Hoy en día, las plantas de tratamiento de agua tienen problemas para descomponer toda la urea, lo que provoca la eutrofización cuando se libera el agua. Este es un problema grave sobre todo en las zonas urbanas”, afirma Rebeca Ferrer, estudiante de doctorado del grupo de la Doctora Katherine Villa en el ICIQ. La conversión de urea en amoníaco también ofrece otras ventajas. Si puedes extraer el amoníaco del agua, también tendrás una fuente de energía verde, ya que el amoníaco se puede convertir en hidrógeno. Queda mucho trabajo de desarrollo por hacer, y las burbujas producidas por los micromotores plantean un problema para los investigadores. “Necesitamos optimizar el diseño para que los tubos puedan purificar el agua de la manera más eficiente posible. Para ello necesitamos ver cómo se mueven y cuánto tiempo continúan trabajando, pero esto es difícil de ver al microscopio porque las burbujas oscurecen la visión”, explica Ferrer.Queda mucho trabajo de desarrollo
Sin embargo, gracias a un método de IA desarrollado por investigadores de la Universidad de Gotemburgo, es posible estimar los movimientos de los micromotores bajo un microscopio. El aprendizaje automático permite controlar simultáneamente varios motores en el líquido. “Si no podemos monitorear el micromotor, no podemos desarrollarlo. Nuestra IA funciona bien en un entorno de laboratorio, que es donde actualmente se está desarrollando el trabajo”, afirma Harshith Bachimanchi, estudiante de doctorado en el Departamento de Física de la Universidad de Gotemburgo. Los investigadores tienen dificultades para decir cuánto tiempo pasará antes de que las plantas de tratamiento de agua urbanas puedan convertirse también en productoras de energía. Queda mucho trabajo de desarrollo, incluido el método de IA, que debe modificarse para que funcione en ensayos a gran escala. "Nuestro objetivo es ajustar los motores a la perfección", finaliza Bachimanchi.- Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
- PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
- PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
- PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
- PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
- Fuente: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64049.php
