Kalvonpohjainen

Kalvonpohjainen tarkoittaa järjestelmiä, prosesseja tai laitteita, joissa erottelu tai siirto perustuu kalvolle. Kalvo on puoliläpäisevä este, jonka läpäisevyys ja valikoivuus riippuvat materiaalista, rakenteesta sekä käyttöolosuhteista. Tällaiset ratkaisut tähtäävät yhdisteiden erottamiseen, konsentraatioon tai epäpuhtauksien poistoon kontrolloidusti.

Sovellukset kattavat vedenkäsittelyn, elintarviketeollisuuden, kemian tuotannon sekä lääke- ja bioteknologian alat. Esimerkiksi mikrofiltraation, ultrafiltraation, nanofiltraation ja käänteisosmoosin avulla voidaan tuottaa puhdasta vettä, poistaa suoloja tai erottaa suuria molekyylejä. Kalvopohjaisia menetelmiä hyödynnetään myös analytiikassa ja laadunvalvonnassa sekä energiatehokkaissa erotteluissa.

Kalvot voivat olla polymeerisiä tai keraamisia, ja ne voivat olla yksikerroksisia tai monikerroksisia komposiitteja. Tyypillisiä kalvopohjaisia tekniikoita ovat faasi-inversio, interfacial polymerization ja elektrospinning, jotka mahdollistavat räätälöidyn porekoon ja kestävyyden. Prosessit voivat toimia paine- tai lämpötilakäynnillä sekä osmoosilla.

Etuna ovat energiatehokkuus ja skaalautuvuus, mutta haasteina ovat kalvon likaantuminen (fouling), kemikaali- ja korkeapaineen kestävyys sekä kustannukset.

Kalvonpohjainen erottelu on nopeasti kehittyvä ala, jolla on merkittäviä sovelluksia ympäristön ja teollisuuden toiminnan kehittämisessä.