L'osmosi inversa (RO) és una tecnologia de separació per membrana que pot eliminar la sal i altres substàncies dissoltes de l'aigua aplicant pressió. L'osmosi inversa 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
Us heu 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? Doncs bé, la història que hi ha darrere d'aquest increïble invent és força fascinant, i hi ha algunes gavines curioses.
Tot va començar a la dècada del 1950, quan un científic anomenat Sidney Loeb treballava a la Universitat de Califòrnia, Los Angeles. Estava interessat en estudiar el procés d'osmosi, que és el moviment natural de l'aigua a través d'una membrana semipermeable des d'una regió amb baixa concentració de soluts fins a una regió amb alta concentració de soluts. Volia trobar una manera d'invertir aquest procés i fer que l'aigua es mogués d'una concentració alta a una de baixa, utilitzant pressió externa. Això li permetria dessalinitzar l'aigua de mar i produir aigua dolça per al consum humà.
No obstant això, es va enfrontar a un repte important: trobar una membrana adequada que pogués suportar l'alta pressió i resistir l'incrustació 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, passejant per la platja, va veure un estol de gavines volant sobre l'oceà. Va observar que es capbussaven a l'aigua, pescaven alguns peixos i després tornaven a la riba. Es preguntava com podien beure aigua de mar sense emmalaltir ni deshidratar-se. Va decidir investigar més a fons i va descobrir que les gavines tenen una glàndula especial a prop dels ulls, anomenada glàndula de la sal. Aquesta glàndula segrega l'excés de sal de la sang, a través dels narius, en forma d'una solució salada. D'aquesta manera, poden mantenir el seu equilibri hídric i evitar la intoxicació per sal.
Des de llavors, la tecnologia d'osmosi inversa (OI) ha entrat en un període de desenvolupament ràpid i ha anat avançant gradualment cap a la comercialització. El 1965, es va construir el primer sistema comercial d'OI a Coalinga, Califòrnia, produint 5.000 galons d'aigua al dia. El 1967, Cadotte va inventar la membrana composta de pel·lícula fina utilitzant el mètode de polimerització interfacial, que va millorar el rendiment i l'estabilitat de les membranes d'OI. 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.
Avui dia, les membranes d'osmosi inversa (OI) estan disponibles en diversos tipus i mides, depenent de la qualitat de l'aigua d'alimentació i els requisits de l'aplicació. En general, hi ha dos tipus principals de membranes d'OI: les enrotllades en espiral i les 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 feix. Les membranes enrotllades 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 d'osmosi inversa adequada per a una aplicació específica, cal tenir en compte diversos factors, com ara:
- Rebuig de sal: El percentatge de sal que s'elimina per la membrana. Un rebuig de sal més alt significa una qualitat de l'aigua més alta.
- Flux d'aigua: La quantitat d'aigua que passa a través de la membrana per unitat de superfície i temps. Un flux d'aigua més alt significa una productivitat més alta i un consum d'energia més baix.
- Resistència a l'incrustació: La capacitat de la membrana per resistir l'incrustació per matèria orgànica, col·loides, microorganismes i minerals incrustants. Una major resistència a l'incrustació significa una vida útil més llarga de la membrana i un cost de manteniment més baix.
- Pressió de funcionament: la pressió necessària per impulsar l'aigua a través de la membrana. Una pressió de funcionament més baixa significa un consum d'energia i un cost d'equipament més baixos.
- 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 d'osmosi inversa 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 de l'aplicació.
Data de publicació: 02 de novembre de 2023