Membranseparasjon

Membranseparasjon er en gruppe prosesser som bruker en semipermeabel membran til å skille komponenter i en blanding. Membranen lar enkelte stoffer passere mens andre holdes tilbake, avhengig av faktorer som molekylstørrelse, ladning eller kjemisk affinitet til membranen. Driften skjer ofte ved en drivkraft som trykk, konsentrasjonsforskjell eller elektrisk potensial.

De vanligste teknologiske klassene er mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF), nanofiltrering (NF) og omvendt osmose (RO). Pervaporation og membrane distillasjon er andre tilnærminger for væskeseparasjon, mens elektrodialyse bruker elektrisk felt til å flytte ioner gjennom porøse membraner. Hver metode har ulik selektivitet og energibehov.

Membraner kan være polymeriske eller keramiske, og de er plassert i ulike modultyper som hulfiber, spiralviklet og flat-plate. Fordelene inkluderer lavere energiforbruk for utvalgte separasjoner og mulighet for kontinuerlig drift. Utfordringer inkluderer fouling, begrenset materialevariasjon og høye initialkostnader samt behov for vedlikehold og regelmessig renhold.

Anvendelser spenner fra vannbehandling og avsalting av sjøvann til konsentrasjon og rensing av næringsmidler og bioteknologiske produkter, og farmasøytisk produksjon. Innen energi og miljø brukes membranseparasjon til gassseparasjon, for eksempel CO2 fra naturgass, og til løsemiddeldestillasjon. Miljø- og økonomiske hensyn tas i betraktning ved utforming og drift av anlegg.