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Efecto del Campo Eléctrico Pulsado en la Eliminación de Cationes de Suelos Afectados por Sal para Optimizar la Eficiencia en el Uso de Energía en la Recuperación

Autores: Abou-Shady, Ahmed

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Efecto del Campo Eléctrico Pulsado en la Eliminación de Cationes de Suelos Afectados por Sal para Optimizar la Eficiencia en el Uso de Energía en la Recuperación


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencia y tecnología de los recursos naturales

Palabras clave

Recuperación
Suelos afectados por sal
Electroquímica
Campo eléctrico en modo pulsado
Crisis del agua
Regiones áridas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En zonas áridas y semiáridas, la recuperación/restauración de suelos afectados por sal se considera un desafío significativo debido a la limitada cantidad de agua disponible para el lavado del suelo. El suelo recuperado afectado por sal se considera un recurso valioso para aumentar la producción de alimentos y forrajes. En el estudio actual, se utilizó la electrocinética del suelo (EKS) bajo operación de campo eléctrico en modo pulsado para evaluar y optimizar la eficiencia del uso de energía para recuperar suelos afectados por sal, que es una de las ramas de la tecnología electroagrícola que se sugirió en 2021 para abordar la crisis del agua en regiones áridas y semiáridas. Con un voltaje aplicado fijo de 5 V, o 1 V/cm, se recuperó el suelo calcáreo y altamente salinizado en investigación. Se examinaron dos técnicas de campo eléctrico pulsado: una reducción del 25% en los voltajes aplicados con un tiempo de apagado de 15, 30, 60 y 120 minutos, y una reducción del 50% con el mismo tiempo de apagado. Los hallazgos demostraron que la eliminación de Na supera la mitad (50%) en la mayoría de los estudios en modo pulsado. Al disminuir el K eliminado, que es crucial para el crecimiento de las plantas, los modos pulsados de campos eléctricos del 25% y 50% mostraron una ventaja económica sobre el experimento de control, que operó con un campo eléctrico continuo. Durante el experimento de control, se eliminó muy poco Ca. Sin embargo, la cantidad de Ca eliminado aumentó cuando se aplicó el modo pulsado del campo eléctrico, y los porcentajes de eliminación fueron más altos para la estrategia pulsada del 50% que para la estrategia pulsada del 25%. En casi cada segmento de cada experimento (control, pulsado 25% y pulsado 50%), los niveles de pH superaron el valor inicial de 8.05. La estrategia pulsada del 25% en el tiempo de apagado mostró una mejora en el paso de corriente en el intervalo más largo de 120 minutos; la estrategia pulsada del 50% en el tiempo de apagado mostró una mejora en el paso de corriente en los intervalos más cortos y más largos de 15, 60 y 120 minutos; sin embargo, el intervalo de 30 minutos tuvo un efecto negativo. El flujo acumulativo de EO en el intervalo de tiempo de apagado de 60 minutos se mejoró con la estrategia pulsada del 25% durante los primeros siete días de operación, y al final del ensayo, el experimento de control exhibió valores altos. Sin embargo, los valores más altos fueron mostrados por el campo pulsado del 50% en el intervalo de tiempo de apagado de 60 minutos. El pH del anolito disminuyó durante la mayoría de los intervalos de tiempo de apagado durante los primeros siete días del ensayo para ambas estrategias pulsadas del 25% y 50%. Por último, para minimizar el consumo total de energía, se recomienda encarecidamente que se utilice el modo pulsado del campo eléctrico al recuperar suelos afectados por sal.

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