Vad är membranteknologi?
Membranteknologi är en term som hänvisar till ett antal olika filtreringsprocesser som används för att separera ämnen. Med denna teknik används membran som filter i separationsprocesser, med en mängd olika tillämpningar, både industriella och vetenskapliga. De ger effektiva alternativ till relaterad teknik som adsorption, jonbytare och sandfilter. Membranen som används i membranteknologi kan betraktas som barriärer som separerar två vätskor och gör att vissa ämnen kan transporteras över membranet.
På sitt enklaste sätt kan den tekniska användningen av membran bestå av att sätta upp ett permeabelt membranfilter som tillåter vatten att strömma genom, men fångar upphängda fasta ämnen. Det finns olika krafter som kan användas för att få vatten att tränga igenom membranet. Dessa kan inkludera tyngdkraft, tryck, elektrisk ström eller bibehålla en koncentrationsgradient över membranet.
En av de viktigaste användningarna av denna typ av teknik är inom området för filtrering och rening av vatten. Detta inkluderar avsaltning, eller skapande av dricksvatten från saltvatten, samt rening av grundvatten eller avloppsvatten. Andra industriområden som använder membranteknologier inkluderar bioteknik, tillverkning av livsmedel och drycker och medicinska användningsområden som dialys för patienter med njurfel.
Några av de olika typerna av membranteknologi inkluderar omvänd osmos, mikrofiltrering, ultrafiltrering och nanofiltrering. Omvänd osmos är en membranteknologisk process som använder användning av tryck för att tvinga en vätska genom membranet. Det är motsatsen till den naturliga osmosfunktionen, där ett ämne rör sig över ett membran från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration. Tillämpningar av denna specifika typ av membranteknologi inkluderar produktion av koncentrerad fruktjuice, skapandet av konstgjord havsvatten för akvarier och produktion av lönnsirap.
Mikrofiltrering, ultrafiltrering och nanofiltrering är membranteknologier som skiljer sig från varandra huvudsakligen i porstorlek på det använda membranet. Mikrofiltrering använder vanligtvis membran med en porstorlek av 0,1 till 10 mikrometer. Storleken på ultrafiltreringsmembranen är typiskt 0,1 till 0,001 mikrometer. Nanofiltrationsmembran har den allra minsta porstorleken, vanligtvis uppmätt i nanometer, där en nanometer är lika med 0,001 mikrometer.
Membranteknologi är ett mycket komplex område inom vetenskaplig forskning. Många andra specifika tekniker och tillämpningar finns i en mängd olika branscher. Några av dessa inkluderar specialiserade membrantekniska applikationer såsom separering av gaser, kontrollerad läkemedelsleverans inom medicin och syresättning i blod i artificiella lungor.