Che cos'è la distillazione a membrana?
La distillazione a membrana è un processo utilizzato per separare o purificare i liquidi. La tecnologia funziona creando un gradiente di temperature attraverso la membrana, con un lato più caldo e l'altro più freddo. I vapori che salgono dal liquido riscaldato passano attraverso la membrana verso l'area più fredda di pressione più bassa, dove si condensano in una forma purificata del liquido. Questo tipo di distillazione ha applicazioni in impianti industriali, in cui determinati liquidi devono essere separati da una miscela, e in impianti di desalinizzazione, dove l'acqua dolce deve essere ottenuta da acqua salata.
Quando un liquido viene riscaldato, alla fine inizia a evaporare o bollire. Il calore fa guadagnare energia alle molecole del liquido e si alzano in uno stato vaporoso. Un esempio di questo è il vapore che sale dall'acqua calda.
Nella distillazione su membrana, il vapore è contenuto in una camera e aumenta di pressione, forzando le molecole attraverso un mezzo poroso - la membrana. Il tipo di membrana utilizzato in questo processo di distillazione consente il passaggio solo del vapore, eliminando altre impurità. Dopo che il vapore passa attraverso la membrana, incontra un'area o una superficie fresca che lo fa condensare in uno stato liquido. Il liquido risultante è costituito solo dalle molecole presenti nel vapore e qualsiasi sale o altre impurità non evaporate sono ancora nella miscela originale.
Esistono alcuni tipi di processi di distillazione su membrana. La distillazione a membrana a contatto diretto, che viene comunemente utilizzata nella desalinizzazione, mantiene la soluzione di raffreddamento a contatto con il lato opposto della membrana. La distillazione della membrana Air-gap separa il liquido di raffreddamento dalla membrana da uno spazio e una superficie dura su cui il vapore può condensarsi. Altri tipi di processi, come la spazzata del gas e la distillazione della membrana del vuoto, attirano attivamente il vapore attraverso la membrana usando un gas o un vuoto. Queste ultime tecniche sono utili per rimuovere composti indesiderati dalla miscela originale.
Gli usi della distillazione su membrana sono diversi. Può essere usato per rimuovere sale e altre impurità minerali dall'acqua, ma è anche utile per rimuovere sostanze chimiche specifiche o creare miscele concentrate per uso industriale o commerciale. Quando il vapore si distilla attraverso la membrana, viene rimosso dalla miscela originale, rendendo la miscela originale più concentrata.
La distillazione a membrana è diventata una soluzione desiderabile per la desalinizzazione perché richiede una quantità relativamente bassa di energia per funzionare. Può essere gestito da calore solare o calore di scarto di altre operazioni. La piccola quantità di calore necessaria per il processo lo rende una possibile soluzione per la creazione di impianti su piccola scala in aree remote che potrebbero non avere accesso a risorse energetiche estese.