Ultrafiltración

La ultrafiltración (UF) es una tecnología de separación basada en membranas semipermeables que, bajo presión, permite el paso de agua y solutos pequeños y retiene macromoléculas, coloides y partículas de mayor tamaño. Es especialmente adecuada para eliminar turbidez, microorganismos y proteínas de alto peso molecular, mientras deja pasar sales y solventes más pequeños en menor proporción.

Las membranas de ultrafiltración poseen poros en el rango de aproximadamente 1 a 100 nanómetros y su capacidad de retención se describe mediante el MWCO (molecular weight cut-off), que suele estar entre 1 y 1000 kilodaltons, dependiendo del material y la fabricación. Este rango permite separar biomoléculas y particulados de tamaños relevantes para aplicaciones industriales y de procesamiento de agua.

El proceso es principalmente mecánico y se realiza mediante presión, habitualmente entre 2 y 60 bar, en configuraciones de flujo tangencial para minimizar el fouling. Los mecanismos de separación son principalmente por tamaño, aunque la adsorción y la interacción con la superficie de la membrana pueden influir en ciertos casos. Las membranas UF pueden ser de distintos materiales, como celulosa, polisulfona o polieter sulfonada, y se presentan en módulos de fibra hueca, espiral enrollada o placas planas.

Las principales aplicaciones incluyen tratamiento y clarificación de aguas y aguas residuales, pretratamiento para tecnologías de desalinización, clarificación de productos alimentarios (leche, jugos, vinos) y concentración/purificación de proteínas y complejos biomoleculares en biotecnología y farmacia. Ventajas: operaciones a temperaturas moderadas y menor consumo energético que NF/RO, modularidad y escalabilidad. Desafíos: fouling y necesidad de pretratamiento y limpiezas en sitio (CIP), además de la gestión del retentado.