Ósmosis inversa (RO)

La ósmosis inversa (OI) es un proceso de tratamiento por membrana utilizado principalmente para separar los solutos disueltos del agua. Es un proceso explotado por muchas industrias, como la industria textil y de la confección que siempre ha cubierto un papel importante en la economía mundial y la sostenibilidad. Este proceso permite la desionización del agua.

De hecho, el proceso de teñido y acabado consume una gran cantidad de agua dulce y vierte volúmenes significativos de aguas residuales, y ahora está bajo una presión cada vez mayor debido a su enorme impacto ambiental.
La ósmosis inversa es más conocida por su uso en la purificación de aguas residuales para hacerlas reutilizables, sobre todo en la eliminación de sales y otros materiales efluentes de las moléculas de agua.

¿QUÉ SIGNIFICA “DESIONIZACIÓN DEL AGUA”?
La desionización del agua es un proceso químico y físico utilizado para eliminar los iones inorgánicos del agua, haciéndola prácticamente libre de sales minerales y otros solutos iónicos. Este proceso se utiliza para producir agua purificada o agua desmineralizada.

¿Qué es la ósmosis inversa (OI) y cómo funciona?

Para aclarar el concepto de ósmosis inversa, imaginemos que tenemos un recipiente dividido en dos compartimentos de igual volumen (A y B) por una membrana semipermeable (es decir, permeable sólo al disolvente, en este caso el agua, y no al soluto, en este caso la glucosa).

En el compartimento A hay una solución acuosa en la que se ha disuelto una cucharada de glucosa.
En el compartimento B tenemos una solución acuosa de igual volumen en la que se han disuelto tres cucharadas soperas de glucosa. Esta diferencia crea un gradiente de concentración para la glucosa a ambos lados de la membrana.

Como no puede atravesarla, el equilibrio se alcanza por el paso del agua del compartimento A (donde la glucosa está más diluida) al compartimento B (donde es más abundante).
Se puede decir que el agua fluye por ósmosis desde la solución en la que está más concentrada (A) hacia aquella en la que está menos concentrada (B).
Como resultado de este flujo, el nivel de agua en B aumenta y disminuye en A, creando una cierta diferencia de nivel entre ambas. Este fenómeno termina cuando las dos soluciones alcanzan la misma concentración.

Si en B se aplica una presión superior a la presión osmótica, se habla de ósmosis inversa. Debido a esta presión (del orden de 40-70 bar para el agua de mar), el disolvente se desplaza de la solución en la que está menos concentrado (B) a aquella en la que está más concentrado (A).

Proceso de ósmosis inversa

La ósmosis inversa es un proceso de separación de materias extrañas del agua mediante membranas semipermeables. Las membranas permiten el paso del agua, pero retienen los elementos minerales disueltos, los coloides y las bacterias.

Una membrana osmótica consta de un núcleo central alrededor del cual se enrolla en espiral un tejido semipermeable de material sintético. Las membranas se clasifican generalmente en función de su tamaño, según normas generalmente expresadas en pulgadas (por ejemplo, una membrana 4040 corresponde a un módulo de 40 pulgadas de largo y 4,0 de ancho), pero también en función de su capacidad de producción, generalmente indicada en GPD (galones por día).

El agua a tratar se introduce en la membrana mediante una bomba, que ejerce una presión superior a la presión osmótica, de modo que se obtienen dos salidas: la parte del agua entrante que atraviesa la membrana constituye el permeado (bajo en sales) que se destina a su uso, mientras que la parte restante escapa con una elevada concentración de sales, debida a la acumulación de todas las sales que no han atravesado la membrana; se trata del concentrado (rico en sales) que debe desecharse.

Ventajas y desventajas de la ósmosis inversa

La ventaja sobre otros métodos de tratamiento del agua es que la ósmosis inversa, además de eliminar las sales disueltas, también retiene las bacterias, los gérmenes, las partículas y los orgánicos disueltos.

La ósmosis inversa consigue eliminar por completo partículas contaminantes de un tamaño tan pequeño como una diez milésima de micra, así como pesticidas, pirógenos, virus y bacterias, garantizando así la absoluta pureza bacteriológica del agua. Se calcula que la ósmosis inversa puede retener entre el 90 y el 99,9% de las sustancias disueltas en el agua. Por eso se ha convertido en la tecnología de filtración más utilizada en la industria, desde el sector biomédico al alimentario, pasando por el tratamiento de efluentes industriales y la generación de agua potable a partir de agua de mar. Los contras de este sistema son muy pocos, pero veámoslos en detalle.

Beneficios de la ósmosis inversa

La ósmosis inversa implica beneficios sustanciales, entre los que se incluyen:

• Mejora de la eficiencia energética
• Consistencia de la calidad del agua permeada
• Mejora del rendimiento general del sistema
• Disponibilidad de agua purificada las 24 horas del día
• Mantenimiento minimizado
• Las bacterias, virus y materiales pirogénicos son repelidos por la membrana intacta
• Por término medio, la membrana dura de uno a dos años antes de que sea necesario sustituirla
• Resulta práctica la esterilización completa periódica del sistema de ósmosis inversa con formalina.

Desventajas de la ósmosis inversa

Las desventajas de los sistemas de ósmosis inversa son las siguientes:

• Las membranas de acetato de celulosa tienen una tolerancia limitada al pH. Se degradan a temperaturas superiores a 35 grados
• El agua obtenida por ósmosis inversa puede reducir significativamente los minerales buenos para la salud general del corazón y los músculos, por lo que quienes utilizan la ósmosis inversa como fuente principal de agua potable pueden sufrir efectos secundarios como fatiga, calambres musculares, debilidad general y, en casos graves, trastornos cardiovasculares.
• Como cualquier equipo, la máquina de ósmosis inversa necesita un mantenimiento regular cada 6 o 12 meses, y al mismo tiempo debe realizarse una limpieza rutinaria del sistema.
• Instalar un purificador de ósmosis inversa ocupa mucho espacio.

Curiosidades sobre la Ósmosis Inversa: Preguntas frecuentes – FAQs

¿Es saludable beber agua de ósmosis inversa?

Sí, el agua de ósmosis inversa no es mala para el ser humano.

De hecho, el agua tratada con ósmosis inversa está recomendada para uso alimentario, hasta el punto de que incluso en lugares donde la higiene es primordial, como hospitales y laboratorios profesionales, se utiliza habitualmente.
La ósmosis inversa es la tecnología más eficaz y segura para refinar y purificar el agua potable principalmente por dos razones: es un proceso natural en el que no se utilizan productos químicos. En el transcurso de este proceso, se eliminan los contaminantes no deseados y los de naturaleza orgánica.

¿Qué industrias pueden beneficiarse de la ósmosis inversa para la recuperación de aguas residuales?

Las plantas de ósmosis inversa encuentran aplicación en una amplia gama de campos. Por ejemplo:

• potabilización de agua para centros civiles
• alimentación de calderas y tratamiento de condensados
• agua de refrigeración y de proceso en refinerías
• agua de alta pureza para industrias especializadas, como la textil
• riego en zonas costeras salobres
• agua desmineralizada para usos médicos
• tratamiento de efluentes industriales
• reciclado de aguas de proceso
• potabilización del agua de mar
• medicina, circuitos de refrigeración, horticultura.

Para estos sectores, el enfoque más eficaz suele ser un sistema de tratamiento multietapa que incorpora varias tecnologías de depuración, elegidas en función de las necesidades de purificación.