La technologie de la membrane d’osmose inverse est un procédé physique de concentration de substances dissoutes dans des liquides, qui inverse le processus d’osmose naturelle sous pression. Cette méthode a été développée dans les années 1960 par l’agence spatiale de la NASA pour traiter l’urine dans de l’eau ultra pure dans les vols spatiaux humains. L’osmose inverse est actuellement utilisée dans les industries du dessalement médical, alimentaire et marin, car ce procédé est bien adapté au traitement de l’eau contaminée dans l’eau ultrapure, i. enlever même les plus petites substances moléculaires de l’eau.

Réduction du virus
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Réduction des hormones
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Réduction des métaux lourds
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LE PRINCIPE FONCTIONNEL

Le milieu dans lequel la concentration d’une certaine substance doit être réduite est séparé du milieu par une membrane semi-perméable dans laquelle la concentration doit être augmentée. Celui-ci est soumis à une pression qui doit être supérieure à la pression créée par le désir osmotique d’équilibrer la concentration. Cela permet aux molécules du solvant de migrer vers leur direction de propagation osmotique « naturelle ». Le processus les pousse dans le compartiment où la matière dissoute est moins concentrée.

L’eau potable a une pression osmotique inférieure à 2 bars, la pression appliquée pour l’osmose inverse de l’eau potable est de 3 à 30 bars, en fonction de la membrane utilisée et de la configuration du système. Pour le dessalement de l’eau de mer, une pression de 60 à 80 bars est nécessaire car l’eau de mer à environ 30 bars présente une pression osmotique beaucoup plus élevée que l’eau potable. Il y a même une pression osmotique de 350 bars dans la mer Morte. Dans certaines applications, par ex. pour la concentration de lixiviat de décharge, des pressions encore plus élevées sont utilisées.
La membrane osmotique, qui ne laisse passer et retenir les solutés que par le fluide porteur, doit pouvoir résister à ces hautes pressions. Lorsque la différence de pression compense plus que la pente osmotique, les molécules de solvant traversent la membrane comme un filtre, tout en conservant les « molécules contaminantes ». Contrairement aux filtres à membrane classiques, les membranes d’osmose ne présentent pas de pores continus. Au contraire, les ions et les molécules migrent à travers la membrane en diffusant à travers le matériau de la membrane.

L’osmose inverse élimine même les résidus de médicaments de l’eau

La pression osmotique augmente avec la différence de concentration croissante. Lorsque la pression osmotique devient égale à la pression appliquée, le processus s’arrête. Il y a alors un équilibre osmotique. Une sortie régulière du concentré peut empêcher cela. À la sortie du concentré, la pression est soit contrôlée par un régulateur de pression, soit utilisée via un échangeur de pression pour augmenter la pression requise dans l’entrée du système. Les échangeurs d’énergie réduisent très efficacement les coûts d’exploitation d’un système d’osmose inverse grâce à la récupération d’énergie. L’énergie requise par mètre cube d’eau est de 4 à 9 kWh.