A osmose reversa (OR) é uma tecnologia de separação por membrana que remove o sal e outras substâncias dissolvidas da água através da aplicação de pressão. A OR tem sido amplamente utilizada para dessalinização de água do mar, dessalinização de água salobra, purificação de água potável e reúso de águas residuais.
A história por trás da membrana de osmose reversa
Você já se perguntou como funciona uma membrana de osmose reversa? Como ela consegue filtrar o sal e outras impurezas da água, tornando-a segura e limpa para beber? Bem, a história por trás dessa invenção incrível é fascinante e envolve algumas gaivotas curiosas.
Tudo começou na década de 1950, quando um cientista chamado Sidney Loeb trabalhava na Universidade da Califórnia, em Los Angeles. Ele estava interessado em estudar o processo de osmose, que é o movimento natural da água através de uma membrana semipermeável, de uma região de baixa concentração de soluto para uma região de alta concentração de soluto. Ele queria encontrar uma maneira de reverter esse processo e fazer com que a água se movesse de uma região de alta concentração de soluto para uma região de baixa concentração de soluto, usando pressão externa. Isso permitiria dessalinizar a água do mar e produzir água doce para consumo humano.
No entanto, ele enfrentou um grande desafio: encontrar uma membrana adequada que suportasse a alta pressão e resistisse à incrustação por sal e outros contaminantes. Ele experimentou vários materiais, como acetato de celulose e polietileno, mas nenhum deles funcionou bem o suficiente. Ele estava prestes a desistir quando percebeu algo peculiar.
Certo dia, enquanto caminhava pela praia, ele viu um bando de gaivotas voando sobre o oceano. Observou que elas mergulhavam na água, pescavam alguns peixes e depois voltavam voando para a costa. Ficou curioso para saber como conseguiam beber água do mar sem adoecer ou ficar desidratadas. Decidiu investigar mais a fundo e descobriu que as gaivotas possuem uma glândula especial perto dos olhos, chamada glândula de sal. Essa glândula secreta o excesso de sal do sangue, através das narinas, na forma de uma solução salina. Dessa forma, elas conseguem manter o equilíbrio hídrico e evitar a intoxicação por sal.
Desde então, a tecnologia de osmose reversa (OR) entrou em um período de rápido desenvolvimento e gradualmente caminhou para a comercialização. Em 1965, o primeiro sistema comercial de OR foi construído em Coalinga, Califórnia, produzindo 5.000 galões de água por dia. Em 1967, Cadotte inventou a membrana composta de película fina usando o método de polimerização interfacial, o que melhorou o desempenho e a estabilidade das membranas de OR. Em 1977, a FilmTec Corporation começou a vender elementos de membrana do tipo seco, que tinham maior tempo de armazenamento e eram mais fáceis de transportar.
Atualmente, as membranas de osmose reversa (OR) estão disponíveis em diversos tipos e tamanhos, dependendo da qualidade da água de alimentação e dos requisitos da aplicação. De modo geral, existem dois tipos principais de membranas de OR: espiraladas e de fibra oca. As membranas espiraladas são feitas de folhas planas enroladas em torno de um tubo perfurado, formando um elemento cilíndrico. As membranas de fibra oca são feitas de tubos finos com núcleos ocos, formando um feixe de fibras. As membranas espiraladas são mais comumente usadas para dessalinização de água do mar e água salobra, enquanto as membranas de fibra oca são mais adequadas para aplicações de baixa pressão, como purificação de água potável.
Para escolher a membrana de osmose reversa adequada para uma aplicação específica, vários fatores devem ser considerados, tais como:
- Rejeição de sal: A porcentagem de sal removida pela membrana. Uma maior rejeição de sal significa maior qualidade da água.
Fluxo de água: a quantidade de água que passa através da membrana por unidade de área e tempo. Um fluxo de água maior significa maior produtividade e menor consumo de energia.
- Resistência à incrustação: A capacidade da membrana de resistir à incrustação por matéria orgânica, coloides, microrganismos e minerais incrustantes. Maior resistência à incrustação significa maior vida útil da membrana e menor custo de manutenção.
- Pressão de operação: A pressão necessária para impulsionar a água através da membrana. Uma pressão de operação mais baixa significa menor consumo de energia e menor custo do equipamento.
- pH de operação: A faixa de pH que a membrana pode tolerar sem sofrer danos. Uma faixa de pH de operação mais ampla significa maior flexibilidade e compatibilidade com diferentes fontes de água de alimentação.
Diferentes membranas de osmose reversa podem apresentar diferentes equilíbrios entre esses fatores, por isso é importante comparar seus dados de desempenho e selecionar a mais adequada de acordo com as condições específicas da aplicação.
Data da publicação: 02/11/2023