A tecnologia de membrana contribui para a realização da dessalinização de água do mar de baixa carbono.

O problema da escassez de recursos hídricos está se tornando cada vez mais evidente, e a tecnologia de dessalinização de água do mar se tornou um dos métodos importantes para resolver esse problema.

A dessalinização da água do mar é o processo de remover o excesso de sal e minerais da água do mar para obter água potável. Atualmente, existem mais de vinte tecnologias de dessalinização de água do mar no mundo. Essas tecnologias podem ser classificadas principalmente em duas categorias: uma é as tecnologias térmicas de dessalinização representadas pela destilação multi-efeito e pela destilação flash de múltiplos estágios; a outra é as tecnologias de membrana representadas pela osmose reversa.

As membranas de osmose reversa são uma tecnologia eficiente de separação. Tanto na vida cotidiana quanto na produção industrial, sempre podemos encontrar vestígios de membranas em vários campos, como energia renovável, biomedicina e tratamento de água.

Atualmente, o método de membrana de osmose reversa tornou-se a tecnologia de dessalinização mais amplamente utilizada no mundo, respondendo por aproximadamente 69% da capacidade instalada. A osmose reversa, também conhecida como filtração por membrana, é um processo físico com a tecnologia central sendo a membrana dessalinizadora. Bombas d'água de alta potência são usadas para forçar a água do mar em direção à membrana dessalinizadora, que pode reter partículas maiores que 0,0001 micrômetros enquanto permite que as moléculas de água passem. Durante o processo de dessalinização, bactérias e elementos traços na água também são filtrados em grande parte. No entanto, este método exige que a água seja pré-tratada para remover cloro residual e partículas grandes antes de entrar na membrana, a fim de evitar danos.

Nos últimos anos, surgiu um novo tipo de tecnologia de dessalinização, a saber, a tecnologia de dessalinização por acoplamento de calor e membrana, como a pervaporação. O princípio da dessalinização por pervaporação é que, sob a força motriz da diferença de pressão de vapor dos dois lados da membrana, as moléculas de água na água salgada passam pela membrana na forma de fluxo líquido, sofrem uma mudança de fase e, por fim, atravessam a membrana na forma gasosa, para então serem condensadas e coletadas.

A evaporação por permeação tem a vantagem de baixo consumo de energia em comparação com outras tecnologias de dessalinização por membrana. Seu consumo de energia é estimado em cerca de 5 a 7 kWh/m³, o que é menor do que o da tecnologia de osmose reversa. Portanto, o custo de produção da água é esperado ser de ¥4,5-12,9 (RMB) por metro cúbico, tornando-a uma das tecnologias de dessalinização mais econômicas.