Membranas nanocompuestas para el tratamiento de aguas
Día a día las tecnologías de membranas dedicadas al tratamiento de aguas cobran un interés creciente en el sustento y desarrollo de nuestra especie por su contrastada utilidad en la producción de agua de consumo. Fenómenos como el cambio climático, el aumento de la población mundial y el desarrollo industrial, atentan progresivamente contra la cuantía y calidad de los recursos acuíferos. La progresiva producción de aguas residuales provenientes de la industria precisan la aplicación de nuevos tratamientos que logren paliar la escasez de agua y satisfacer la demanda actual de tal preciada sustancia. Las tecnologías de membranas aplicadas al tratamiento de aguas contaminadas aparecen como una posible solución a los problemas anteriormente citados.
[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos]
La tecnología de membrana aplicada al tratamiento de aguas abarca un amplio espectro de procesos que van desde la Microfiltración hasta la Osmosis Inversa. Cada uno de estos tratamientos se selecciona según el producto y aplicación requeridos. La eficacia del funcionamiento de las membranas como elemento separador de contaminantes se ve afectado por procesos adversos como el ensuciamiento de las mismas. La acumulación o deposición de contaminantes en su superficie favorece la formación de diferentes estructuras que van desde una capa de gel de naturaleza biológica (bioensuciamiento) hasta la aparición de una torta que puede estar formada por constituyentes orgánicos y/o inorgánicos. En todos los casos, la rentabilidad en el funcionamiento de las membranas se ve afectada tanto por pérdidas en el flujo (producción) como en la capacidad de retención (calidad) del agua que se produce.
Una alternativa para mitigar, y si se puede prevenir, el ensuciamiento de las membranas es la fabricación de un nuevo tipo de éstas, denominadas membranas nanocompuestas. Esta nueva clase de membranas se fabrican a partir de dopar a las tradicionales membranas poliméricas con materiales inorgánicos de escala nanométrica. Dichas nanopartículas aportan un carácter hidrófilo adicional a este nuevo material con vistas a mitigar las posibles interacciones entre los contaminantes orgánicos y la superficie de las membranas. Las ventajas directas que aportan estos materiales dopantes son numerosas: incremento del flujo, aumento de la calidad del agua y en algunos casos, en dependencia del material dopante seleccionado, proporcionan a las membranas de propiedades antimicrobianas.
Prever o mitigar el ensuciamiento de las membranas disminuye la demanda de energía que requerida para la obtención del producto (agua), así como reduce el uso de productos químicos para la limpieza de la membrana. Ambos factores generan una importante disminución de costes, política que se antoja hoy en día de vital importancia.
