As desvantagens da polarização da concentração da osmose reversa

Escrito por keiron audain | Traduzido por rodrigo gammaro alves nunes
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As desvantagens da polarização da concentração da osmose reversa
A dessalinização envolve o uso da osmose inversa (Andy Sotiriou/Photodisc/Getty Images)

Devido ao aumento na demanda global por água e seu suprimento cada vez menor, o tratamento das fontes existentes por osmose reversa está se tornando cada vez mais popular. A osmose reversa é uma aplicação em suavização de água, desinfecção, dessalinização e remoção de poluentes inorgânicos. O desempenho da membrana permeável durante a osmose inversa é determinado por sua capacidade de rejeitar solutos, também conhecida como polarização da concentração.

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Modelos de osmose inversa

Atualmente existem três tipos de modelos de osmose inversa. O modelo da termodinâmica irreversível supõe que a membrana esteja próxima do equilíbrio e descreve fluxos por relações fenomenológicas. O modelo de membrana homogênea supõe que a membrana de polímero não seja porosa e o transporte através da membrana ocorra via difusão. No modelo poroso, o transporte ocorre tanto através de difusão como da convecção através dos poros que se estendem ao longo de toda a membrana.

Polarização da concentração

A acumulação de solutos incapazes de atravessar a superfície da membrana se chama polimerização da concentração. Como resultado, um lado da parede da membrana tem uma concentração de soluto superior ao do outro lado. A polarização de concentração é afetada pela membrana e propriedades do soluto, bem como os campos de fluxo transversal e longitudinal. A polarização tem um efeito substancial sobre o desempenho global do processo de osmose inversa e é usada para prever a formação de incrustações de superfície.

Dificuldades da modelagem

A polarização da concentração tem um impacto negativo sobre a modelagem de osmose inversa à medida que aumenta a dificuldade de calcular a concentração de soluto da parede, que é necessária para a concepção do modelo. O aumento do gradiente de concentração através da membrana aumenta o fluxo de solutos através dela. A polarização também altera as propriedades de separação da membrana.

Outras desvantagens

Uma vez que o limite de solubilidade é excedido, a polarização da concentração provoca a precipitação do soluto, a qual conduz ao entupimento da partícula e a formação de incrustações de superfície. Além disso, o aumento da pressão osmótica na parede da membrana diminui o fluxo da água. Tanto a incrustação quanto a redução do fluxo de água são melhoradas pela acumulação de material na alimentação, bloqueando a superfície da membrana.

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