Чтобы понять термин «обратный осмос», нам нужно оглянуться на историю осмоса в научной сфере. Процесс осмоса имеет долгую историю, но с научной точки зрения он был впервые открыт в 1748 году Жаном-Антуаном Нолле. Ноллет смог воспроизвести осмотический процесс, используя мочевой пузырь свиньи в качестве мембраны, чтобы продемонстрировать, что молекулы растворителя из воды с низким содержанием растворенных веществ могут проходить через стенку мочевого пузыря в более высокой концентрации растворенных веществ. Эксперимент продемонстрировал, что растворитель может избирательно пересекать полупроницаемую мембрану под действием естественного осмотического давления и что растворитель непрерывно проникает через клеточную мембрану до тех пор, пока не достигнет динамического равновесия на обеих сторонах клетки.
После открытия осмоса исследования по этому вопросу прекратились более чем на 200 лет до конца 1940-х годов, когда исследователи начали пересматривать этот предмет. Этот возобновленный интерес был основан на желании найти способ фильтровать или опреснять морскую воду - цель, поставленная администрацией Кеннеди, чтобы помочь стране найти решение проблемы дефицита воды. Двадцать лет спустя двум исследователям, Сидни Лебу и Шринивасе Сурираджану, удалось создать функциональную синтетическую мембрану обратного осмоса из полимера ацетата целлюлозы. В ходе испытаний вода с высоким содержанием растворенных веществ пропускалась через техническую мембрану, которая действовала как фильтр, пропускающий только молекулы воды, отталкивая при этом NaCl (соль) и TDS. Пресная вода могла проходить с приличной скоростью для получения очищенной питьевой воды, а мембрана была эффективно долговечной и могла работать при нормальном давлении воды и рабочих условиях.
Первая в мире коммерческая установка обратного осмоса была построена в Калифорнии с помощью и под руководством Джозефа В. Маккатчана и Сиднея Леба, а в 1965 году ее пилотная программа привлекла внимание инженеров и правительств со всего мира. Эта невероятная мечта о том, что однажды человечество сможет опреснять морскую воду в больших масштабах и по доступной цене, наконец-то сбылась. Прогресс быстро рос, поскольку в других местах, таких как Ла-Хойя и Файербо, Калифорния, возникли новые пилотные программы по тестированию различных типов солоноватой и морской воды. Инновации и открытия этих и многих других авторов сделают мембранную технологию актуальной и доступной, а также обеспечат преимущества в области очистки воды для многих отраслей тяжелой промышленности.
Сегодня элементы обратного осмоса и мембранной фильтрации используются в тысячах различных процессов и применений по всему миру, и ожидается, что в ближайшем будущем эта отрасль будет продолжать расти. В условиях, когда природных источников чистой воды становится все меньше, а также постоянной тенденции мирового опустынивания, крупные заводы по переработке обратного осмоса в настоящее время обеспечивают большую часть чистой воды, используемой в некоторых городах и даже небольших странах. Большинство людей сейчас этого не осознают, но в ближайшем будущем чистая вода может вскоре стать одним из самых ценных ресурсов на планете, поэтому технология обратного осмоса действительно является одним из главных научных достижений в истории человечества.
Время публикации: 02 ноября 2021 г.