Membranteknologi

Membranteknologi er et område innen separasjonsprosesser som bruker semipermeable membraner for å skille komponenter i en blanding basert på størrelse, ladning eller kjemisk affinitet. Membranbaserte løsninger brukes i vannbehandling, desinfisering, næringsmiddelindustri, bioteknologi og energirelaterte prosesser.

Prinsippene er at membranen lar visse stoffer passere mens andre holde tilbake. Drivkrefter inkluderer trykk (filtrering og omvendt osmos), konsentrasjonsgradienter og temperatur. De vanligste klassene er mikrofiltration, ultrafiltration, nanofiltration og omvendt osmos, samt gassseparasjon og dialyse.

Membraner kan være polymeriske eller keramiske. Vanlige polymerer inkluderer polyethersulfone, polysulfone, polypropylen og cellulose. Keramiske membraner består av materialer som alumina og silikater og brukes ofte under aggressive forhold. Mange moderne membraner leveres som tynne film-konstruksjoner eller i hulfiber- eller spiralvunne moduler, designet for høy flux og mekanisk holdbarhet og for å tåle nødvendige trykk.

Anvendelser omfatter drikkevann og avsalting av sjøvann, behandling av industri- og spillvann, filtrering i næringsmiddel- og drikkevareindustri, farmasøytisk produksjon og bioteknologiske prosesser, samt gassseparasjon og luftsikring.

Fordeler inkluderer ofte lavere energiforbruk og høy selektivitet i forhold til termiske separasjoner, samt kompakt utstyr. Utfordringer er fouling og skala, behov for pretreatment, vedlikehold og kapitalkostnader. Forskning fokuserer på økt motstand mot fouling, høyere permeabilitet og integrasjon i tverrgående prosesser.