L-osmosi inversa (RO) hija teknoloġija ta' separazzjoni bil-membrana li tista' tneħħi l-melħ u sustanzi oħra maħlula mill-ilma billi tapplika pressjoni. L-RO intużat ħafna għad-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar, id-desalinizzazzjoni tal-ilma salmastru, il-purifikazzjoni tal-ilma tax-xorb u l-użu mill-ġdid tal-ilma tad-drenaġġ.
L-Istorja Wara l-Membrana tal-Osmosi Reversa
Qatt ħsibt kif taħdem membrana ta' osmosi inversa? Kif tista' tiffiltra l-melħ u impuritajiet oħra mill-ilma, u tagħmlu sikur u nadif għax-xorb? Ukoll, l-istorja wara din l-invenzjoni tal-għaġeb hija pjuttost affaxxinanti, u tinvolvi xi gawwi kurjużi.
Kollox beda fis-snin ħamsin, meta xjenzat jismu Sidney Loeb kien qed jaħdem fl-Università ta' California, Los Angeles. Huwa kien interessat li jistudja l-proċess tal-osmosi, li huwa l-moviment naturali tal-ilma minn ġo membrana semi-permeabbli minn reġjun b'konċentrazzjoni baxxa ta' solut għal reġjun b'konċentrazzjoni għolja ta' solut. Huwa ried isib mod kif ireġġa' lura dan il-proċess, u jġiegħel l-ilma jiċċaqlaq minn konċentrazzjoni għolja ta' solut għal konċentrazzjoni baxxa ta' solut, bl-użu ta' pressjoni esterna. Dan kien jippermettilu li jdesallina l-ilma baħar, u jipproduċi ilma ħelu għall-konsum mill-bniedem.
Madankollu, huwa ffaċċja sfida kbira: li jsib membrana adattata li tista’ tiflaħ il-pressjoni għolja u tirreżisti t-tniġġis mill-melħ u kontaminanti oħra. Huwa pprova diversi materjali, bħal ċelluloża aċetata u polietilen, iżda l-ebda wieħed minnhom ma ħadem tajjeb biżżejjed. Kien se jaqta’ qalbu, meta nnota xi ħaġa partikolari.
Darba waħda, kien miexi max-xatt, u lemaħ merħla gawwi jtiru fuq l-oċean. Huwa osserva li kienu jogħdsu fl-ilma, jaqbdu xi ħut, u mbagħad itiru lura lejn ix-xatt. Huwa ħaseb kif setgħu jixorbu l-ilma baħar mingħajr ma jimirdu jew jiddeidrataw. Huwa ddeċieda li jinvestiga aktar, u skopra li l-gawwi għandhom glandola speċjali ħdejn għajnejhom, imsejħa l-glandola tal-melħ. Din il-glandola tnixxi melħ żejjed mid-demm tagħhom, permezz ta’ mnifsejhom, fil-forma ta’ soluzzjoni mielħa. B’dan il-mod, jistgħu jżommu l-bilanċ tal-ilma tagħhom u jevitaw l-avvelenament mill-melħ.
Minn dakinhar 'l hawn, it-teknoloġija RO daħlet fi perjodu ta' żvilupp mgħaġġel u gradwalment imxiet lejn il-kummerċjalizzazzjoni. Fl-1965, l-ewwel sistema kummerċjali RO nbniet f'Coalinga, California, li tipproduċi 5000 gallun ta' ilma kuljum. Fl-1967, Cadotte vvinta l-membrana komposta b'film irqiq bl-użu tal-metodu ta' polimerizzazzjoni interfaċċjali, li tejjeb il-prestazzjoni u l-istabbiltà tal-membrani RO. Fl-1977, FilmTec Corporation bdiet tbigħ elementi ta' membrana tat-tip niexef, li kellhom ħin ta' ħażna itwal u trasport aktar faċli.
Illum il-ġurnata, il-membrani RO huma disponibbli f'diversi tipi u daqsijiet, skont il-kwalità tal-ilma tal-għalf u r-rekwiżiti tal-applikazzjoni. Ġeneralment, hemm żewġ tipi ewlenin ta' membrani RO: spirali u fibri vojta. Il-membrani spirali huma magħmula minn folji ċatti rrumblati madwar tubu mtaqqab, li jiffurmaw element ċilindriku. Il-membrani spirali huma magħmula minn tubi rqaq b'qlub vojta, li jiffurmaw element ta' mazz. Il-membrani spirali huma aktar komunement użati għad-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar u tal-ilma salmastru, filwaqt li l-membrani spirali huma aktar adattati għal applikazzjonijiet bi pressjoni baxxa bħall-purifikazzjoni tal-ilma tax-xorb.
Biex tagħżel il-membrana RO t-tajba għal applikazzjoni speċifika, għandhom jiġu kkunsidrati diversi fatturi, bħal:
- Rifjut tal-melħ: Il-perċentwal ta' melħ li jitneħħa mill-membrana. Rifjut ogħla tal-melħ ifisser kwalità ogħla tal-ilma.
- Fluss tal-ilma: L-ammont ta' ilma li jgħaddi mill-membrana għal kull unità ta' erja u ħin. Fluss ogħla tal-ilma jfisser produttività ogħla u konsum aktar baxx tal-enerġija.
- Reżistenza għall-ħmieġ: Il-kapaċità tal-membrana li tirreżisti l-ħmieġ minn materja organika, kollojdi, mikro-organiżmi u minerali li jikkaġunaw skall. Reżistenza ogħla għall-ħmieġ tfisser ħajja itwal tal-membrana u spiża ta' manutenzjoni aktar baxxa.
- Pressjoni operattiva: Il-pressjoni meħtieġa biex l-ilma jgħaddi mill-membrana. Pressjoni operattiva aktar baxxa tfisser konsum ta' enerġija u spiża tat-tagħmir aktar baxxi.
- pH operattiv: Il-firxa ta' pH li l-membrana tista' tittollera mingħajr ħsara. pH operattiv usa' jfisser aktar flessibbiltà u kompatibilità ma' sorsi differenti ta' ilma tal-għalf.
Membrani RO differenti jista' jkollhom kompromessi differenti bejn dawn il-fatturi, għalhekk huwa importanti li titqabbel id-dejta tal-prestazzjoni tagħhom u tintgħażel l-aktar waħda adattata skont il-kundizzjonijiet speċifiċi tal-applikazzjoni.
Ħin tal-posta: 02 ta' Novembru 2023