La tecnología de membranas contribuye a la realización de la desalinización de agua de mar con bajas emisiones de carbono.

El problema de la escasez de recursos hídricos se está volviendo cada vez más prominente y la tecnología de desalinización de agua de mar se ha convertido en uno de los métodos importantes para resolver el problema.

La desalinización de agua de mar es el proceso de eliminación del exceso de sal y minerales del agua de mar para obtener agua dulce utilizable. Actualmente, existen más de veinte tecnologías de desalinización de agua de mar en todo el mundo. Estas tecnologías se pueden clasificar principalmente en dos categorías: una es la desalinización térmica representada por la destilación multiefecto y la destilación flash multietapa; la otra son las tecnologías de membrana representadas por la ósmosis inversa.

Las membranas de ósmosis inversa son una tecnología de separación eficiente. Tanto en la vida cotidiana como en la producción industrial, siempre podemos encontrar rastros de membranas en diversos campos como las nuevas energías, la biomedicina y el tratamiento del agua.

En la actualidad, el método de membrana de ósmosis inversa se ha convertido en la tecnología de desalinización más utilizada a nivel mundial, representando aproximadamente el 69% de la capacidad instalada. La ósmosis inversa, también conocida como filtración por membrana, es un proceso físico cuya tecnología principal es la membrana de desalinización. Se utilizan bombas de agua de alta potencia para impulsar el agua de mar hacia la membrana de desalinización, que puede retener sustancias de más de 0.0001 micras y permitir el paso de las moléculas de agua. Durante el proceso de desalinización, también se filtran en gran medida las bacterias y los oligoelementos presentes en el agua. Sin embargo, este método requiere que el agua se trate previamente para eliminar el cloro residual y las partículas grandes antes de entrar en la membrana para evitar que se dañe.

En los últimos años, ha surgido un nuevo tipo de tecnología de desalinización, a saber, la tecnología de desalinización por acoplamiento de calor y membrana, como la pervaporación. El principio de la desalinización por pervaporación es que, bajo la fuerza impulsora de la diferencia de presión de vapor en ambos lados de la membrana, las moléculas de agua en el agua de mar pasan a través de la membrana en forma de flujo líquido, experimentan un cambio de fase y finalmente pasan a través de la membrana en forma gaseosa, y luego se condensan y se recogen.

La evaporación por permeación tiene la ventaja de consumir menos energía en comparación con otras tecnologías de desalinización por membrana. Se estima que su consumo de energía es de unos 5 a 7 kWh/m³, lo que es inferior al de la tecnología de ósmosis inversa. Por lo tanto, se espera que el coste de producción de agua sea de 4.5 a 12.9 yuanes (CNY) por metro cúbico, lo que la convierte en una de las tecnologías de desalinización más económicas.