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Improved energy efficiency in membrane processes - water desalination and purification

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Tratamiento mediante procesos de membrana de aguas contaminadas

El abastecimiento de agua potable es motivo de preocupación inmediata en muchos países; en pocos años también lo será en Europa. Es necesario resolver la ecuación cuyos valores son un agua potable de gran calidad y el precio más bajo posible. Desde 1988, varias Directivas europeas han dictado normas estrictas en cuanto a calidad y potabilidad del agua. El tratamiento serio de aguas contaminadas con fines de reutilización contribuirá enormemente a corregir futuros déficit de agua. El objetivo fundamental del proyecto aquí referido consiste en optimar los procesos de depuración del agua más prometedores, esto es, los que utilizan membranas.

Cambio climático y medio ambiente

Los dispositivos de tratamiento del agua con membranas bien podrían abrir la puerta a la explotación de recursos hídricos hasta ahora imposibles de tratar. Las membranas ofrecen un medio sumamente eficaz para desalinizar y purificar el agua. No sólo eso, sino que es incuestionable el potencial de ahorro energético y recorte de costes de los procesos de membrana si se comparan con los equipos de desalinización por compresión térmica. Desgraciadamente, hasta la fecha no ha sido posible extender el empleo de membranas, circunscribiéndose éste a determinadas fuentes hídricas debido al ensuciamiento de las membranas. Este fenómeno no es ni más ni menos que la obstrucción de la membrana con agentes contaminantes. De modo que, el ensuciamiento requiere que inmediatamente se limpie la membrana o, incluso en ocasiones, que se sustituya. Este proyecto nuevo ha centrado sus esfuerzos de investigación en buscar formas de reducir las incrustaciones y prevenir el rápido deterioro de la membrana. Cumpliendo este objetivo lo que se ha hecho de entrada ha sido optimar el uso de las instalaciones de tratamiento de aguas. Se concretaron los objetivos de la investigación con el desarrollo de varios métodos innovadores. Se estudiaron nuevos equipos avanzados de pretratamiento de alimentación basados en el empleo de una membrana de ultrafiltración. Las técnicas de control de incrustaciones dieron un salto adelante con ayuda de nuevos antiincrustantes, materiales cuya función fundamental es limpiar la membrana de toda incrustación. Ya, por último, se definieron los criterios de selección de los equipos óptimos de pretratamiento en función del tipo de materia prima y membrana. Actualmente, son cuatro los procesos de membrana utilizados: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y filtración por ósmosis inversa. Partiendo de las pruebas piloto se concibieron los criterios de diseño y funcionamiento de los procesos de membrana para aguas altamente incrustantes. De especial provecho para las fuentes hídricas problemáticas como las de aguas contaminadas o aguas salobres, la optimación del diseño trae consigo cierta reducción de costes, además de ahorros energéticos. Puede obtenerse más información sobre los criterios de selección y diseño de los procesos de membranas consultando la página siguiente: pulsar aquí. El proceso de desalinización por ósmosis inversa acusa tres categorías de ensuciamiento: el coloidal u orgánico, el bioensuciamiento y el descascarillado. Se han podido obtener resultados experimentales correspondientes a un amplio abanico de parámetros importantes del ensuciamiento coloidal de las membranas. Asimismo, se compiló un estudio bibliográfico exhaustivo y una evaluación crítica del material publicado sobre ensuciamiento coloidal. Para obtener más información sobre el retroceso de los índices de ensuciamiento de las aguas de alimentación por ósmosis inversa, consultar pulsar aquí. Además, los socios del proyecto han estrenado una sección especial de pruebas que permite observaciones microscópicas ópticas en línea durante el proceso de filtración por membrana o limpieza en contracorriente. Las observaciones ópticas proporcionan valiosa información sobre el desarrollo de los depósitos de suciedad. Puede obtenerse información detallada relativa a la sección de pruebas en pulsar aquí. Con este proyecto de investigación han mejorado sustancialmente el coste y la eficacia energética de los procesos de depuración de aguas. Una selección más afinada de antiincrustantes, nuevas medidas de mitigación del ensuciamiento y el crecimiento de la productividad y vida útil de las membranas de ósmosis inversa gracias a un agua pretratada de calidad superior compondrán el cuadro que favorezca a las industrias del agua y los ciudadanos. Varios serán los sectores industriales que hagan un uso extenso de las tecnologías así desarrolladas, entre industrias agrícola y alimentaria, sector de desalinización, empresas de tratamiento de aguas y fabricantes de antiincrustantes.

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