Um den Begriff Umkehrosmose zu verstehen, müssen wir einen Blick zurück auf die Geschichte der Osmose im wissenschaftlichen Bereich werfen. Der Prozess Osmose hat eine lange Geschichte, aber aus wissenschaftlicher Sicht wurde er erstmals 1748 von Jean-Antoine Nollet entdeckt. Nollet konnte den osmotischen Prozess unter Verwendung der Schweineblase als Membran nachbilden und zeigen, dass Lösungsmittelmoleküle aus Wasser mit geringem Gehalt an gelösten Stoffen in einer höheren Konzentration an gelösten Stoffen durch die Blasenwand fließen können. Das Experiment zeigte, dass ein Lösungsmittel durch den Prozess des natürlichen osmotischen Drucks selektiv eine semipermeable Membran durchdringen kann und dass das Lösungsmittel kontinuierlich durch die Zellmembran eindringt, bis es auf beiden Seiten der Zelle ein dynamisches Gleichgewicht erreicht.
Nach der Entdeckung der Osmose verschwand die Forschung zu diesem Thema über 200 Jahre lang, bis die Forscher Ende der 1940er Jahre begannen, das Thema neu zu überdenken. Dieses erneute Interesse basierte auf dem Wunsch, eine Möglichkeit zu finden, Meerwasser zu filtern oder zu entsalzen, ein Ziel der Kennedy-Regierung, um bei der Entwicklung von Wasserknappheitslösungen für das Land zu helfen. Zwanzig Jahre später gelang es zwei Forschern, Sidney Loeb und Srinivasa Sourirajan, eine funktionelle synthetische RO-Membran aus einem Polymer aus Celluloseacetat herzustellen. Bei ihren Tests wurde ein Wasserkörper mit einem hohen Gehalt an gelösten Stoffen durch die technische Membran gedrückt, die als Filter fungierte und nur Wassermoleküle passieren ließ, während sie NaCl (Salz) und TDS abwies. Frischwasser konnte mit einer angemessenen Geschwindigkeit fließen, um gereinigtes Trinkwasser zu erzeugen, und die Membran war effektiv langlebig und konnte unter normalen Wasserdruck- und Betriebsbedingungen funktionieren.
Die weltweit erste kommerzielle RO-Anlage wurde in Kalifornien mit der Hilfe und Leitung von Joseph W. McCutchan und Sidney Loeb gebaut und 1965 erregte ihr Pilotprogramm die Aufmerksamkeit von Ingenieuren und Regierungen aus der ganzen Welt. Dieser unglaubliche Traum, dass die Menschheit eines Tages tatsächlich Meerwasser in großem Maßstab und kostengünstig entsalzen könnte, wurde endlich wahr. Der Fortschritt wuchs schnell, als an anderen Orten wie La Jolla und Firebaugh, Kalifornien, neue Pilotprogramme entstanden, um verschiedene Arten von Brack- und Meerwasser zu testen. Die Innovationen und Entdeckungen dieser und vieler anderer Mitwirkender würden die Membrantechnologie relevant und erschwinglich machen und vielen Schwerindustrien Vorteile für sauberes Wasser bieten.
Heutzutage werden Umkehrosmose- und Membranfiltrationselemente für Tausende verschiedener Prozesse und Anwendungen auf der ganzen Welt eingesetzt, und es wird erwartet, dass diese Branche auch in naher Zukunft unvermindert weiter wächst. Da natürliche Quellen für sauberes Wasser immer knapper werden und der Trend zur weltweiten Wüstenbildung anhält, liefern große Umkehrosmose-Aufbereitungsanlagen heute einen Großteil des sauberen Wassers, das einige Städte und sogar kleine Länder verbrauchen. Den meisten Menschen ist es noch nicht bewusst, aber in naher Zukunft könnte sauberes Wasser bald zu einer der wertvollsten Ressourcen auf dem Planeten werden, weshalb die RO-Technologie tatsächlich eine der größten wissenschaftlichen Errungenschaften in der Geschichte der Menschheit ist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.11.2021