La ósmosis inversa (OI) es una tecnología de separación por membrana que permite eliminar la sal y otras sustancias disueltas del agua mediante la aplicación de presión. La OI se utiliza ampliamente para la desalinización de agua de mar y agua salobre, la purificación de agua potable y la reutilización de aguas residuales.
La historia detrás de la membrana de ósmosis inversa
¿Te has preguntado alguna vez cómo funciona una membrana de ósmosis inversa? ¿Cómo filtra la sal y otras impurezas del agua, haciéndola potable y segura? Pues bien, la historia de este asombroso invento es fascinante e involucra a unas curiosas gaviotas.
Todo comenzó en la década de 1950, cuando un científico llamado Sidney Loeb trabajaba en la Universidad de California, Los Ángeles. Estaba interesado en estudiar el proceso de ósmosis, que es el movimiento natural del agua a través de una membrana semipermeable desde una región de baja concentración de solutos a una de alta concentración. Quería encontrar una manera de invertir este proceso y hacer que el agua se moviera de una zona de alta concentración de solutos a una de baja concentración, utilizando presión externa. Esto le permitiría desalinizar el agua de mar y producir agua dulce para el consumo humano.
Sin embargo, se enfrentó a un gran desafío: encontrar una membrana adecuada que pudiera soportar la alta presión y resistir la contaminación por sales y otros contaminantes. Probó diversos materiales, como acetato de celulosa y polietileno, pero ninguno funcionó lo suficientemente bien. Estaba a punto de darse por vencido cuando notó algo peculiar.
Un día, mientras paseaba por la playa, vio una bandada de gaviotas sobrevolando el océano. Observó que se zambullían en el agua, pescaban y luego regresaban a la orilla. Se preguntó cómo podían beber agua de mar sin enfermarse ni deshidratarse. Decidió investigar más a fondo y descubrió que las gaviotas tienen una glándula especial cerca de los ojos, llamada glándula de la sal. Esta glándula secreta el exceso de sal de la sangre, a través de las fosas nasales, en forma de una solución salina. De esta manera, mantienen su equilibrio hídrico y evitan la intoxicación por sal.
Desde entonces, la tecnología de ósmosis inversa (OI) ha experimentado un rápido desarrollo y se ha encaminado gradualmente hacia su comercialización. En 1965, se construyó el primer sistema comercial de OI en Coalinga, California, con una producción de 5000 galones de agua diarios. En 1967, Cadotte inventó la membrana compuesta de película delgada mediante polimerización interfacial, lo que mejoró el rendimiento y la estabilidad de las membranas de OI. En 1977, FilmTec Corporation comenzó a comercializar elementos de membrana de tipo seco, que ofrecían mayor tiempo de almacenamiento y facilitaban su transporte.
Actualmente, las membranas de ósmosis inversa (OI) están disponibles en diversos tipos y tamaños, según la calidad del agua de alimentación y los requisitos de la aplicación. En general, existen dos tipos principales de membranas de OI: de espiral y de fibra hueca. Las membranas de espiral se componen de láminas planas enrolladas alrededor de un tubo perforado, formando un elemento cilíndrico. Las membranas de fibra hueca se componen de tubos delgados con núcleos huecos, formando un haz. Las membranas de espiral se utilizan con mayor frecuencia para la desalinización de agua de mar y agua salobre, mientras que las membranas de fibra hueca son más adecuadas para aplicaciones de baja presión, como la purificación de agua potable.
Para elegir la membrana de ósmosis inversa adecuada para una aplicación específica, se deben considerar varios factores, tales como:
- Rechazo de sales: Porcentaje de sal que elimina la membrana. Un mayor rechazo de sales implica una mayor calidad del agua.
- Flujo de agua: Cantidad de agua que atraviesa la membrana por unidad de área y tiempo. Un mayor flujo de agua implica mayor productividad y menor consumo de energía.
Resistencia a la incrustación: Capacidad de la membrana para resistir la incrustación por materia orgánica, coloides, microorganismos y minerales. Una mayor resistencia a la incrustación implica una mayor vida útil de la membrana y un menor coste de mantenimiento.
Presión de funcionamiento: La presión necesaria para que el agua atraviese la membrana. Una menor presión de funcionamiento implica un menor consumo de energía y un menor coste del equipo.
pH de funcionamiento: El rango de pH que la membrana puede tolerar sin sufrir daños. Un rango de pH de funcionamiento más amplio implica mayor flexibilidad y compatibilidad con diferentes fuentes de agua de alimentación.
Las distintas membranas de ósmosis inversa pueden presentar diferentes equilibrios entre estos factores, por lo que es importante comparar sus datos de rendimiento y seleccionar la más adecuada según las condiciones específicas de la aplicación.
Fecha de publicación: 2 de noviembre de 2023