La eficiencia en desalación es clave para el acceso al agua. En un mundo donde la escasez de agua potable es un problema creciente, la tecnología de membranas para desalación juega un papel crucial. Este artículo explora los últimos avances en membranas de poliamida con estructura contorsionada, capaces de mejorar significativamente la eficiencia de los sistemas de tratamiento de agua. Presentaremos su impacto en la industria, sus ventajas técnicas y su potencial para transformar la disponibilidad de agua en zonas áridas y con altos costes de desalación.
INDICE
Innovación en filtración: Membranas de alto rendimiento
Las membranas de poliamida son esenciales en desalación de agua. Se emplean en tecnologías de ósmosis inversa y nanofiltración para eliminar sales y contaminantes. La eficiencia de estas membranas depende de su permeabilidad y selectividad, un desafío constante en el desarrollo de tecnologías de filtración avanzada.
Un nuevo diseño de membrana mejora la eficiencia. Investigadores de la Universidad de Houston han desarrollado una membrana de poliamida con una estructura contorsionada, aumentando la permeabilidad sin comprometer la retención de sales. Esta innovación reduce el consumo energético del proceso de desalación, optimizando la producción de agua potable.
Nueva membrana de poliamida mejora permeabilidad hasta 8 veces y reduce consumo energético en desalación
Las membranas contorsionadas superan límites previos. Mientras las membranas convencionales presentan un compromiso entre flujo de agua y rechazo de sal, la nueva estructura ofrece una mejora en ambos factores. Se ha comprobado que estas membranas permiten el paso del agua hasta ocho veces más rápido, manteniendo niveles de rechazo de sal superiores al 98%.
Propiedades y ventajas de las nuevas membranas
La estructura contorsionada optimiza la permeabilidad de las membranas. Este tipo de configuración introduce irregularidades a nivel molecular dentro del material, generando más espacios abiertos o «volumen libre» en su interior. Gracias a esta modificación, el agua fluye con mayor facilidad a través de la membrana sin comprometer la retención de sales y otras impurezas. A diferencia de las membranas convencionales, cuya estructura es más compacta y restringe la circulación del agua, las membranas contorsionadas permiten un paso más eficiente del líquido con un menor consumo energético.
Las pruebas confirman su alta eficiencia. Estudios han demostrado que la nueva membrana, probada con soluciones de 50 mmol/L de NaCl, alcanza un rechazo del 98.8% y una permeabilidad de hasta 11.9 L/m²/h/bar. En comparación, las membranas comerciales como la NF270 de Dow Filmtec presentan solo un 30% de rechazo de sal a similar permeabilidad.
Nueva membrana alcanza 98.8% de rechazo de sal y 11.9 L/m²/h/bar de permeabilidad
La estabilidad operativa garantiza su aplicación a gran escala. Durante pruebas de 12 horas bajo presiones de hasta 14 bar, las membranas mantuvieron su eficiencia, lo que demuestra su viabilidad en plantas desalinizadoras industriales. Además, su mayor permeabilidad permite reducir costes energéticos, un factor clave en la sostenibilidad del proceso.
Impacto en la industria del tratamiento de agua
La desalación se vuelve más accesible y rentable. Al disminuir el gasto energético y mejorar la productividad, estas membranas podrían transformar la economía del agua potable en regiones con escasez hídrica.
Las aplicaciones van más allá de la desalación. Además del tratamiento de agua marina, estas membranas pueden utilizarse en procesos industriales, tratamiento de aguas residuales y producción de agua ultrapura para aplicaciones médicas y tecnológicas.
Membranas avanzadas mejoran desalación, tratamiento industrial y producción de agua ultrapura
Conclusión
Las membranas contorsionadas representan el futuro de la desalación. Con mejoras en permeabilidad y rechazo de sales, permiten una producción de agua potable más eficiente y sostenible. Su aplicación en la industria del tratamiento de agua podría redefinir los estándares de eficiencia y costes operativos, consolidándose como una solución clave para enfrentar la crisis hídrica mundial.
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