Qu'est-ce que l'osmose inverse
L'osmose inverse est le processus dans lequel le passage des molécules de solvant de la solution la plus concentrée à la solution la moins concentrée est forcé, et est obtenu en appliquant une pression supérieure à la pression osmotique à la solution la plus concentrée. En pratique, l'osmose inverse est réalisée avec une membrane qui retient le soluté d'un côté, empêche son passage et permet d'obtenir le solvant pur de l'autre. Ce phénomène n'est pas spontané et nécessite la réalisation d'un travail mécanique égal à celui nécessaire pour annuler l'effet de la pression osmotique.
Ce procédé représente la technique de filtration de l'eau la plus fine, car il ne consiste pas simplement à surmonter un obstacle physique au passage des molécules (déterminé par la taille des pores), mais exploite les différentes affinités chimiques avec la membrane, permettant en fait le passage de molécules hydrophiles (ou water-like), c'est-à-dire chimiquement similaires à l'eau (par exemple les alcools à chaîne courte).
Du point de vue de l'ingénierie de l'usine, la méthode exploite le principe de la filtration à flux croisés, ainsi que pour d'autres techniques de séparation utilisant des membranes telles que la microfiltration, l'ultrafiltration et la nanofiltration.
L'osmose inverse est utilisée dans le traitement de l'eau , à la fois pour le dessalement et pour l'élimination des traces de phosphates, de calcium et de métaux lourds, ainsi comme les pesticides, les matières radioactives et la plupart des molécules polluantes.
Osmose inverse sur membrane
Il s'agit d'un processus membranaire, qui vous permet d'éliminer de l'eau presque toutes les substances qui y sont présentes. L'eau d'alimentation est pressurisée par une pompe qui exerce une pression supérieure à celle osmotique, obtenant deux flux : le perméat, pauvre en sels et le concentré à forte concentration en sel, en raison de l'accumulation de tous les sels qui n'ont pas traversé la membrane.
Les membranes utilisées
Dans le procédé d'osmose inverse, on utilise des membranes composites constituées de films minces (TFC ou TFM, Thin Film Composite Membrane). Ces membranes sont semi-perméables et fabriquées principalement pour être utilisées dans les systèmes de purification ou de dessalement de l'eau. Ils ont également des utilisations dans des applications chimiques telles que les batteries et les piles à combustible. Fondamentalement, un matériau TFC est un tamis moléculaire constitué d'un film de deux matériaux en couches ou plus.
Les membranes utilisées en osmose sont généralement en polyamide, choisi principalement pour sa perméabilité à l'eau et son imperméabilité aux diverses impuretés dissoutes, dont les ions salins et autres petites molécules non filtrables. Un autre exemple de membrane semi-perméable est celle utilisée en dialyse.
Domaines d'utilisation Osmose Inverse
- Amélioration organoleptique de l'eau potable à usage domestique
- Potabilisation des eaux de surface, souterraines et marines
- Traitement de l'eau des réservoirs
- Eau déminéralisée pour les industries de l'électronique et de la galvanoplastie du verre
- Eau déminéralisée pour alimenter la chaudière vapeur
- Hôpitaux et laboratoires d'analyses
- Industrie pharmaceutique et cosmétique
- Environnement (réutilisation)
Criticité du procédé d'osmose inverse
Mise à l'échelle
L'entartrage consiste à isoler les particules inorganiques en suspension, telles que le carbonate de calcium, le sulfate de baryum et les résidus de fer.
Encrassement
L'encrassement consiste en l'isolement de particules organiques, colloïdales et en suspension. Les bactéries et autres micro-organismes qui décomposent ces particules vont générer des substrats. En conséquence, ils vont grandir et se développer davantage.
Avantages d'un système d'osmose inverse
- Économie d'eau
- Économie d'énergie
- Matériaux certifiés
- Processus de construction maîtrisé
- Fonctionnement éprouvé