Ósmosis Inversa | Proceso industrial

Antes de abarcar un tema que con el simple nombre podría asustar, primeramente, voy a hablarles del agua. El agua es vida, como todos sabemos es un compuesto de dos moléculas de hidrogeno y una molécula de oxígeno, el agua es incolora, inodora, no tiene olor, ni sabor, ya que hablamos de agua si no han bebido agua les recuerdo que lo hagan. Tal vez alguna vez se han planteado la duda de por qué a veces ingieres agua en tu casa y luego visitas a un amigo que vive lejos y el agua sabe diferente, es decir ¿Cómo es esto posible si el agua no debería saber a nada?, de hecho, conozco a una persona que afirma no gustarle el sabor del agua; verán, el hecho esta en que el agua PURA es la que posee estas cualidades, pero al ser el mejor disolvente que se conoce en la naturaleza rara vez cumple esta condición en su totalidad.

Información importante:

➜ El agua ocupa las 3/4 partes del Planeta (Parece muchísima)
➜ El 97% del agua disponible se encuentra en Océanos y Mares (Sigue siendo mucha)
➜ Sólo el 3% restante se puede considerar disponible para el Uso Humano (Ahora si es preocupante)
➜ De este 3%, según diversos estudios, sólo el 13% se puede considerar realmente disponible (Escasea)

Al ser el agua un compuesto tan importante y con una gran cantidad de características distintivas tanto física como químicamente, es normal que sea utilizado como materia prima en numerosos procesos industriales. Hoy voy a hablarles específicamente del proceso de ÓSMOSIS INVERSA, proceso utilizado para la desmineralización del agua, obteniendo un agua pura aprovechable para para el consumo humano o procesos de manufactura.

ÓSMOSIS

La Ósmosis es un fenómeno muy común en la naturaleza. Tanto el organismo de los animales y plantas como el propio cuerpo humano se sirven de la Ósmosis para realizar una gran cantidad de procesos. Cuando dos fluidos de distinta densidad se encuentra separados por una membrana semipermeable existe una diferencian de presión entre ambos, y el fluido menos denso tiene que pasar a través de la membrana hasta equilibrar dicha presión, los sistemas siempre tienden a buscar el equilibrio. Este es el fenómeno conocido como Ósmosis.

ÓSMOSIS INVERSA

En la industria, esa tendencia natural se fuerza mediante presión para actuar en sentido inverso al que lo haría la naturaleza. Esta inversión es la que da el nombre al proceso al que llamamos Ósmosis Inversa.
En la siguiente imagen se puede mostrar cómo funciona este proceso:

CÓMO FUNCIONA:

Describiremos el proceso en una serie de etapas para dar una idea general:

1. Filtro de sedimentos:

Esta etapa es necesaria para remover las partículas en suspensión del fluido, actúa como pantalla para remover estas partículas. En esta etapa no se altera ni la cantidad de químicos ni metales pesados, el olor y el sabor del agua no es tratada en esta fase.

2. Filtro carbón prensado:

Mediante este filtrado se elimina el cloro del agua, así como otros compuestos químicos que le brindan al agua un sabor y olores indeseados, además protege a la membrana osmótica de los efectos perjudiciales del cloro.

3. Filtro de carbón activado granular:

Trabaja como tamiz extrayendo los materiales pesados que se encuentran, por ejemplo, en el agua y el aire; actuando como un purificador. este es una última etapa de filtrado antes del proceso de osmosis inversa, esta etapa y las previamente mencionadas son importantes para proteger la membrana semipermeable, que es sensible y se deteriora rápidamente si no tiene un cuidado adecuado.

Este es el elemento filtrante más sofisticado.
Los criterios de selección de la membrana son la calidad del agua a tratar y la calidad de agua que se espera obtener.
El esquema de funcionamiento es mostrado en la siguiente imagen

5. Post filtro remineralizado:

Fase la cual regula el pH y corrige errores posibles en el proceso.

6. Acumulador:

Etapa para el almacenamiento del agua para su posterior uso. El tamaño de estos es dependiente de la producción. Existen acumuladores que van desde 15 litros hasta 1000 litros.

Para ilustrar mejor las etapas podemos observar la siguiente imagen, en la que vemos como las etapas 1, 2 y 3 pertenecen a un pre-tratamiento necesario para proteger la membrana semipermeable, cómo se mencionó anteriormente la presión es la que fuerza este proceso para que sea ósmosis inversa y no simplemente ósmosis, esta presión es generada por una bomba a alta presión, luego pasa a la membrana para el proceso de ósmosis, para después pasar a un pos-tratamiento y finalmente ser almacenada en acumuladores o tanques.

Sectores de aplicación:

-Abastecimiento de agua para usos industriales y consumo de poblaciones
-Tratamiento de efluentes municipales e industriales para el control de la contaminación y/o recuperación compuestos valiosos reutilizables.
-Alimentación (concentración de alimentos: jugo de frutas, leche, tomate).
-Industria farmacéutica

Este es un proceso muy interesante que si se estudia a fondo se descubre que puede englobar las cuatro variables fundamentales de la automatización: presión, nivel, caudal y temperatura. Además de ser un proceso totalmente necesario para obtener nuestros suministros de agua potable y otro centenar de productos que utilizan agua desmineralizada para su fabricación.

REFERENCIAS:
La mayor parte de la información la extraje de estos dos documentos disponibles en internet.


Referencia online 1 La osmosis inversa como proceso de potabilización en España
Autor Principal: Ing. Juan Manuel Ortega

Referencia online 2