Osmoza inversă (RO) este o tehnologie de separare prin membrană care poate îndepărta sarea și alte substanțe dizolvate din apă prin aplicarea presiunii. RO a fost utilizat pe scară largă pentru desalinizarea apei de mare, desalinizarea apei salmastre, purificarea apei potabile și reutilizarea apelor uzate.
Povestea din spatele membranei de osmoză inversă
Te-ai întrebat vreodată cum funcționează o membrană de osmoză inversă? Cum poate filtra sarea și alte impurități din apă, făcând-o sigură și curată de băut? Ei bine, povestea din spatele acestei invenții uimitoare este destul de fascinantă și implică niște pescăruși curioși.
Totul a început în anii 1950, când un om de știință pe nume Sidney Loeb lucra la Universitatea din California, Los Angeles. El a fost interesat de studiul procesului de osmoză, care este mișcarea naturală a apei printr-o membrană semi-permeabilă dintr-o regiune cu concentrație scăzută de soluți într-o regiune cu concentrație mare de soluți. El a vrut să găsească o modalitate de a inversa acest proces și de a face ca apa să treacă de la o concentrație mare de substanțe dizolvate la o concentrație scăzută de soluți, folosind presiunea externă. Acest lucru i-ar permite să desalinizeze apa de mare și să producă apă dulce pentru consumul uman.
Cu toate acestea, s-a confruntat cu o provocare majoră: găsirea unei membrane adecvate care să reziste la presiunea ridicată și să reziste murdăririi cu sare și alți contaminanți. A încercat diverse materiale, precum acetat de celuloză și polietilena, dar niciuna nu a funcționat suficient de bine. Era pe cale să renunțe, când a observat ceva ciudat.
Într-o zi, se plimba pe plajă și a văzut un stol de pescăruși zburând peste ocean. El a observat că se scufundau în apă, prindeau niște pești și apoi zburau înapoi la țărm. Se întreba cum pot să bea apă de mare fără să se îmbolnăvească sau să se deshidrateze. A decis să investigheze în continuare și a descoperit că pescărușii au o glandă specială lângă ochi, numită glanda de sare. Această glandă secretă excesul de sare din sângele lor, prin nări, sub forma unei soluții sărate. În acest fel, își pot menține echilibrul de apă și pot evita intoxicația cu sare.
De atunci, tehnologia RO a intrat într-o perioadă de dezvoltare rapidă și a trecut treptat spre comercializare. În 1965, primul sistem RO comercial a fost construit în Coalinga, California, producând 5000 de galoane de apă pe zi. În 1967, Cadotte a inventat membrana compozită cu film subțire folosind metoda de polimerizare interfacială, care a îmbunătățit performanța și stabilitatea membranelor RO. În 1977, FilmTec Corporation a început să vândă elemente cu membrană de tip uscat, care aveau un timp de depozitare mai lung și un transport mai ușor.
În prezent, membranele RO sunt disponibile în diferite tipuri și dimensiuni, în funcție de calitatea apei de alimentare și de cerințele aplicației. În general, există două tipuri principale de membrane RO: spirală și fibre goale. Membranele înfăşurate în spirală sunt realizate din foi plate rulate în jurul unui tub perforat, formând un element cilindric. Membranele cu fibre goale sunt realizate din tuburi subțiri cu miezuri goale, formând un element de mănunchi. Membranele spiralate sunt utilizate mai frecvent pentru desalinizarea apei de mare și a apei salmastre, în timp ce membranele cu fibre goale sunt mai potrivite pentru aplicații de joasă presiune, cum ar fi purificarea apei potabile.
Pentru a alege membrana RO potrivită pentru o anumită aplicație, ar trebui luați în considerare mai mulți factori, cum ar fi:
- Respingerea sării: procentul de sare care este îndepărtat de membrană. Respingerea mai mare a sării înseamnă o calitate mai bună a apei.
- Flux de apă: cantitatea de apă care trece prin membrană pe unitate de suprafață și timp. Un flux de apă mai mare înseamnă o productivitate mai mare și un consum mai mic de energie.
- Rezistenta la murdare: Capacitatea membranei de a rezista murdarii cu materie organica, coloizi, microorganisme si minerale detartrante. Rezistența mai mare la murdărie înseamnă o durată de viață mai lungă a membranei și costuri de întreținere mai mici.
- Presiune de funcționare: Presiunea necesară pentru a conduce apa prin membrană. Presiunea de funcționare mai mică înseamnă consum de energie și costuri de echipamente mai mici.
- pH de funcționare: intervalul de pH pe care membrana îl poate tolera fără deteriorare. pH-ul de funcționare mai larg înseamnă mai multă flexibilitate și compatibilitate cu diferite surse de apă de alimentare.
Diferite membrane RO pot avea compromisuri diferite între acești factori, așa că este important să comparați datele lor de performanță și să selectați cea mai potrivită în funcție de condițiile specifice de aplicare.
Ora postării: Nov-02-2023