Aunque es más conocida por los consumidores como una tecnología de tratamiento de agua de tipo hogareño, la osmosis inversa es realmente un proceso natural que se utiliza para una amplia variedad de propósitos.
La Asociación de la Calidad del Agua, una asociación de comercio internacional con sede en Illinois, cuyos miembros provienen de las industrias del tratamiento de agua de tipo residencial, comercial e industrial, señala que la osmosis inversa:
[...]… permite a las personas en todo el mundo convertir en forma asequible agua indeseable en agua prácticamente libre de contaminantes para la salud o de tipo estético. Los sistemas de ósmosis inversa pueden encontrarse proporcionando agua tratada desde el mostrador de la cocina en una casa privada hasta en las instalaciones utilizadas en una nave espacial tripulada.
Antes de continuar, resulta útil comprender el significado de una de las palabras clave: osmosis.
Sencillamente, osmosis describe el proceso físico en el que se mueve cualquier solvente a través de una membrana semipermeable utilizando únicamente la energía cinética. Jean-Antoine Nollet, un científico francés y clérigo, observó por primera vez una ósmosis en el año1748, y la palabra fue acuñada basado en los términos endosmose y exosmose, del griego traducido por los franceses. Es mejor conocido como el proceso que utilizan las células para transportar el agua.
Entonces, osmosis inversa es… bien, osmosis en inversa.
La presión es utilizada para forzar a un solvente puro a pasar a través de una membrana semipermeable. El agua normalmente pasa en forma sencilla a través de las membranas debido a que sus moléculas son pequeñas. En un sistema de filtración por osmosis inversa, el agua está presente en ambos lados de la membrana. La diferencia entre el agua a cada lado de la membrana está dada por la cantidad de minerales disueltos. La naturaleza buscará diluir el agua con la mayor concentración de contaminantes. La membrana permite que el agua pase a través, pero excluye a los contaminantes.
La osmosis inversa (RO) se encuentra en realidad en un amplio rango de procesos entre los que se incluyen la formación de hielo, la recuperación de agua de lavado de los vehículos, el riñón y la hemodiálisis, y la fabricación de los ítems más diversos desde los alimentos y los productos farmacéuticos hasta los semiconductores.
“Los usos más comunes de la osmosis inversa son la desalinización de agua de mar y agua salobre para aplicaciones de potabilización y de uso industrial”, escribe Jane Kucera en “Osmosis Inversa: Diseño, Procesos y Aplicaciones para Ingenieros”. La tecnología es también usada en forma creciente para el tratamiento de aguas residuales y la reutilización de agua.
Estos sistemas también son conocidos debido a que el agua debe moverse o filtrarse a través de una membrana. En realidad son los materiales de las membranas los que han incrementado su popularidad. Hasta la década de 1960, las membranas disponibles semipermeables eran caras y poco confiables. Esto se solucionó mediante el uso de nuevos materiales sintéticos, que hicieron a las membranas más eficientes y durables.
Una medida de la eficiencia de la unidad de osmosis inversa es la tasa de rechazo de los contaminantes comunes tales como los sólidos disueltos o el sodio, de acuerdo a la Universidad del Estado de Dakota del Norte. Jane Kucera, escribiendo en “Osmosis Inversa: Diseño, Procesos y Aplicaciones para Ingenieros”, dice que la tasa de rechazo de iones convencionales en sistemas industriales se encuentra entre 96% y 99%.
Para que los sistemas de osmosis inversa trabajen en forma eficiente, deben ser lavados en forma periódica. Sin tal mantenimiento, se puede formar escala sobre la membrana. Algunos sistemas más pequeños, tales como las unidades de tratamiento hogareñas, tienen un lavado automático de la membrana. Las membranas también pueden dañarse si están expuestas a mucho cloro o a la acción de los sedimentos. En los sistemas industriales, se utiliza en forma normal un pretratamiento para evitar esos problemas.
Kucera explica que el uso de la osmosis inversa ha crecido desde la década de 1990, en particular desde que fue considerada una tecnología verde. Al mismo tiempo ella dice:
Desafortunadamente, el conocimiento respecto a la osmosis inversa no tuvo el mismo ritmo respecto al crecimiento de la tecnología y su utilización. Los operadores y otros, familiarizados con la tecnología de intercambio iónico frecuentemente se encuentran frente a un sistema RO con muy pequeño o sin ningún entrenamiento. Esto ha dado como resultado pobres rendimientos de los sistemas de osmosis inversa y la perpetuación de mitos respeto a esta tecnología.
Fotografía por sirdle, utilizada bajo su licencia Creative Commons license.
Gráfico por Universidad del Estado de Dakota del Norte, utilizada bajo su licencia Creative Commons license.
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