L'osmosi inversa (RO) és una tecnologia de separació de membrana que pot eliminar la sal i altres substàncies dissoltes de l'aigua aplicant pressió. El RO s'ha utilitzat àmpliament per a la dessalinització d'aigua de mar, la dessalinització d'aigua salobre, la purificació d'aigua potable i la reutilització d'aigües residuals.
La història darrere de la membrana d'osmosi inversa
T'has preguntat mai com funciona una membrana d'osmosi inversa? Com pot filtrar la sal i altres impureses de l'aigua, fent-la segura i neta per beure? Bé, la història que hi ha darrere d'aquest increïble invent és força fascinant i inclou unes curioses gavines.
Tot va començar a la dècada de 1950, quan un científic anomenat Sidney Loeb treballava a la Universitat de Califòrnia, Los Angeles. Es va interessar en estudiar el procés d'osmosi, que és el moviment natural de l'aigua a través d'una membrana semipermeable des d'una regió de baixa concentració de solut a una regió d'alta concentració de solut. Volia trobar una manera d'invertir aquest procés i fer que l'aigua passés d'una concentració alta de solut a una concentració baixa de solut, utilitzant pressió externa. Això li permetria dessalar l'aigua de mar i produir aigua dolça per al consum humà.
No obstant això, es va enfrontar a un gran repte: trobar una membrana adequada que pogués suportar l'alta pressió i resistir l'encrassement per sal i altres contaminants. Va provar diversos materials, com l'acetat de cel·lulosa i el polietilè, però cap d'ells va funcionar prou bé. Estava a punt de rendir-se, quan va notar alguna cosa peculiar.
Un dia, caminava per la platja, i va veure un estol de gavines sobrevolant l'oceà. Va observar que es submergirien a l'aigua, pescarien alguns peixos i després tornarien volant a la costa. Es va preguntar com podrien beure aigua de mar sense emmalaltir ni deshidratar-se. Va decidir investigar més i va descobrir que les gavines tenen una glàndula especial a prop dels ulls, anomenada glàndula de la sal. Aquesta glàndula secreta l'excés de sal de la seva sang, a través de les seves fosses nasals, en forma de solució salada. D'aquesta manera, poden mantenir el seu equilibri hídric i evitar la intoxicació per sal.
Des d'aleshores, la tecnologia RO ha entrat en un període de desenvolupament ràpid i ha anat progressivament cap a la comercialització. El 1965, es va construir el primer sistema RO comercial a Coalinga, Califòrnia, produint 5000 galons d'aigua per dia. El 1967, Cadotte va inventar la membrana composta de pel·lícula prima mitjançant el mètode de polimerització interfacial, que va millorar el rendiment i l'estabilitat de les membranes RO. El 1977, FilmTec Corporation va començar a vendre elements de membrana de tipus sec, que tenien un temps d'emmagatzematge més llarg i un transport més fàcil.
Actualment, les membranes RO estan disponibles en diversos tipus i mides, depenent de la qualitat de l'aigua d'alimentació i dels requisits d'aplicació. En termes generals, hi ha dos tipus principals de membranes RO: enrotllades en espiral i de fibra buida. Les membranes enrotllades en espiral estan fetes de làmines planes enrotllades al voltant d'un tub perforat, formant un element cilíndric. Les membranes de fibra buida estan fetes de tubs prims amb nuclis buits, formant un element de paquet. Les membranes en espiral s'utilitzen més habitualment per a la dessalinització d'aigua de mar i aigua salobre, mentre que les membranes de fibra buida són més adequades per a aplicacions de baixa pressió com ara la purificació d'aigua potable.
Per triar la membrana RO adequada per a una aplicació específica, s'han de tenir en compte diversos factors, com ara:
- Rebuig de sal: El percentatge de sal que s'elimina per la membrana. Un major rebuig de sal significa una major qualitat de l'aigua.
- Flux d'aigua: quantitat d'aigua que travessa la membrana per unitat de superfície i temps. Un major flux d'aigua significa una major productivitat i un menor consum d'energia.
- Resistència a la contaminació: la capacitat de la membrana de resistir l'encrassement per matèria orgànica, col·loides, microorganismes i minerals de descamació. Una major resistència a la contaminació significa una vida útil més llarga de la membrana i un menor cost de manteniment.
- Pressió de funcionament: La pressió necessària per conduir l'aigua a través de la membrana. Una pressió de funcionament més baixa significa un menor consum d'energia i un cost de l'equip.
- pH de funcionament: el rang de pH que la membrana pot tolerar sense danys. Un pH de funcionament més ampli significa més flexibilitat i compatibilitat amb diferents fonts d'aigua d'alimentació.
Diferents membranes RO poden tenir diferents compensacions entre aquests factors, per la qual cosa és important comparar les seves dades de rendiment i seleccionar la més adequada segons les condicions específiques d'aplicació.
Hora de publicació: 02-nov-2023