Wat is membraantechnologie?
Membraantechnologie is een term die verwijst naar een aantal verschillende filtratieprocessen die worden gebruikt om stoffen te scheiden. Met deze technologie worden membranen gebruikt als filters in scheidingsprocessen, met een breed scala aan toepassingen, zowel industrieel als wetenschappelijk. Ze bieden effectieve alternatieven voor gerelateerde technologieën zoals adsorptie, ionenwisselaars en zandfilters. De membranen die in membraantechnologie worden gebruikt, kunnen worden beschouwd als barrières die twee vloeistoffen scheiden en bepaalde stoffen door het membraan laten transporteren.
Op zijn eenvoudigst kan het technologische gebruik van membranen bestaan uit het opzetten van een permeabel membraanfilter waarmee water erdoorheen kan stromen, maar gesuspendeerde vaste stoffen opsluit. Er zijn verschillende krachten die kunnen worden gebruikt om water door het membraan te laten dringen. Deze kunnen zwaartekracht, druk, elektrische stroom of het handhaven van een concentratiegradiënt over het membraan omvatten.
Een van de belangrijkste toepassingen van dit soort technologie is op het gebied van waterfiltratie en -zuivering. Dit omvat ontzilting of het creëren van drinkwater uit zout water, evenals zuivering van grondwater of afvalwater. Andere industriële gebieden die gebruik maken van membraantechnologieën omvatten biotechnologie, voedsel- en drankenproductie en medisch gebruik zoals dialyse voor patiënten met nierfalen.
Enkele van de verschillende soorten membraantechnologie zijn onder andere omgekeerde osmose, microfiltratie, ultrafiltratie en nanofiltratie. Omgekeerde osmose is een membraantechnologieproces waarbij gebruik wordt gemaakt van druk om een vloeistof door het membraan te persen. Het is het tegenovergestelde van de natuurlijke osmosefunctie, waarbij een stof over een membraan beweegt van een gebied met hoge concentratie naar een gebied met lage concentratie. Toepassingen van dit specifieke type membraantechnologie zijn de productie van geconcentreerd vruchtensap, de vorming van kunstmatig zeewater voor aquaria en de productie van ahornsiroop.
Microfiltratie, ultrafiltratie en nanofiltratie zijn membraantechnologieën die van elkaar verschillen, voornamelijk in poriegrootte van het gebruikte membraan. Microfiltratie maakt meestal gebruik van membranen met een poriegrootte van 0,1 tot 10 micrometer. De poriegrootte van het ultrafiltratiemembraan is typisch 0,1 tot 0,001 micrometer. Nanofiltratiemembranen hebben de kleinste poriegrootte, meestal gemeten in nanometer, waarbij één nanometer gelijk is aan 0,001 micrometer.
Membraantechnologie is een zeer complex gebied van wetenschappelijk onderzoek. Vele andere specifieke technieken en toepassingen bestaan in een breed scala van industrieën. Sommige hiervan omvatten specialistische membraantechnologietoepassingen zoals scheiding van gassen, gecontroleerde medicijnafgifte in de geneeskunde en bloedoxygenatie in kunstmatige longen.