Al hablar de ósmosis inversa hacemos referencia a un procedimiento utilizado para depurar el agua. Esto proceso consiste en jugar con las diferencias de presión, haciendo pasar el agua más salina a través de las membranas de ósmosis inversa para que estas retengan el exceso de sales minerales y otros contaminantes. Para hacer esto se utiliza una presión denominada presión osmótica. Cuando adaptamos este sistema al ámbito doméstico esta presión se consigue bien mediante una bomba de presión o bien aprovechando la propia presión que proviene del agua del grifo siendo la idónea entre 2 y 5 bares. Por debajo de los dos bares será necesario instalar una bomba auxiliar y por encima de los bares 5 un controlador de presión.

Las membranas de ósmosis inversa son esenciales en este proceso debido a su capacidad para retener partículas diminutas y proporcionar agua de alta calidad. Son utilizadas en diversas aplicaciones, desde la desalinización de agua de mar hasta el tratamiento de aguas residuales, haciendo posible el acceso a agua potable en regiones con recursos limitados.

Qué son las membranas de ósmosis inversa

Las membranas de ósmosis inversa son el corazón de todo el procedimiento. Son unas finas películas (pueden ser de diferentes materiales) con microporos enrolladas sobre sí mismas través de las cuales se hace pasar el agua, de manera que actúan como un colador dejando pasar el agua con un tanto por ciento de sales minerales y otros elementos que lleva el agua. Esto dará lugar al agua que consigue atravesar las membranas que se denomina producto y es la que se aprovecha y al agua que es rechazada por la membrana al no poder atravesar los microporos y que haciendo honor a su nombre se denomina rechazo.

La proporción de producto y rechazo dependerá del tamaño de las membranas, de la presión aplicada e incluso de la temperatura del agua. Si hablamos de depuradoras estándar domésticas solemos hablar de un 25% de producto y un 75% de rechazo. Esto recibe críticas por aquellos que piensan que se desecha mucha agua, sin embargo hemos de tener en consideración que esta agua se utiliza casi exclusivamente para beber y cocinar de manera que el agua rechazada por una familia de 4 personas  a lo largo de una semana la solemos comparar con poner una lavadora más. Es curiosos que nunca nos detenemos a pensar cuánta agua tira nuestra lavadora y sin embargo observamos con lupa el agua que rechaza nuestra depuradora de ósmosis inversa que repercute además directamente en nuestra salud. Por otra parte hay que tener en cuenta que el agua vertida por la lavadora contiene detergentes y es mucho más costosa de recuperar mientras que en el caso de la ósmosis se trata simplemente de agua, con una mayor concentración de sales.

En las plantas semi-industriales e industriales se consigue llegar a una proporción de 50% de producto y 50% de rechazo. Esta proporción se puede calcular con simuladores de plantas industriales que ponen a disposición de los profesionales algunos fabricantes de membranas, como por ejemplo Hydronautics.

Al ser el corazón de las máquinas de ósmosis inversa todos los demás componentes están configurados para sacar el mayor provecho de las membranas. En un sistema de ósmosis inversa tan importante es el tratamiento propiamente dicho (las membranas) como el pretratamiento. Las membranas son tan delicadas que el agua se debe preparar previamente para que llegue en unas determinadas condiciones. Por otra parte una vez que obtenemos el producto, este se pude tratar también dependiendo del uso que se le vaya a dar y de las características del agua requerida.

Cuánto tiempo dura la membrana de ósmosis

En general cuando hablamos de sistemas domésticos  de ósmosis inversa, se suele estimar la vida útil de las membranas en un periodo que oscila  entre 1 y 5 años. Como vemos existe una gran diferencia y es que su vida  puede variar sustancialmente dependiendo de varios factores:

La calidad de agua

Como podemos suponer cuanto peor sea la calidad de agua de entrada más tendrán que trabajar las membranas ya que tendrán que incrementar su función de retención, lo que puede repercutir en un acortamiento de la vida útil de las mismas.

El pre-tratamiento

Por lo mismo que acabamos de enumerar en primer lugar. La función del pre-tratamiento es dejar el agua en unas condiciones determinadas para que pase por la membrana de ósmosis inversa, por ello cuanto mejor sea el pretratamiento, mejor será la calidad de agua de entrada y en consecuencia menos tendrán que trabajar las membranas.

Si tiene o no “flushing”

Denominamos flusghing al lavado de las membranas. Este puede ser manual, lo podemos accionar nosotros mismos, o bien puede estar automatizado. Por ejemplo hay algunos sistemas que cada cierto tiempo hacen un lavado. Si existe el flushing se alarga considerablemente la vida de las membranas, ya que se limpian los microporos arrastrando impurezas y dejando que la membrana pueda seguir filtrando de una manera más efectiva.

El material de las membranas

Existen diferentes tipos de membranas y pueden estar fabricadas en diferentes materiales, siendo unos más resistentes que otros y por tanto tienen una mayor durabilidad. Por ejemplo existen membranas fabricadas con acetato de celulosa, que son más económicas pero cuya vida es bastante más corta que por ejemplo las membranas de poliamidas.

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Cómo se colocan las membranas de ósmosis inversa

Las membranas de ósmosis inversa se suelen colocar dentro de unos cartuchos huecos que reciben el nombre de porta-membranas. Estas porta-membranas tienen que ajustarse al modelo ya  las medidas marcadas por el fabricantes, pueden estar fabricadas de diferentes materiales, aunque lo más lógico suele ser que sean de calidad alimentaria, es decir que puedan estar en contacto con aquello que luego vaya a ser consumido por el ser humano.

Si hablamos de membranas desalinizadoras estas pueden tener algún tipo de revestimiento especial para evitar la corrosión por la sal e incluso es posible que a veces haya una primera porta-membrana y que a su vez esta se encuentre recubierta por otra.

Normalmente las membranas (ya enrolladas) se introducen en estos cartuchos huecos o cilindros en una determinada posición, marcada en la propia membrana,  para que puedan llevar a  cabo su labor y resulta tan sencillo como introducir un pergamino enrollado dentro de un cilindro protector. A su vez el porta-membranas irá anclado al sistema de ósmosis inversa mediante un sistema de juntas o sujeciones que dependerá del modelo.

Hemos de remarcar que colocar las membranas no suele presentar ningún problema y que es una operación bastante sencilla, no obstante nosotros siempre recomendamos que sean manipuladas por profesionales, especialmente cuando hablamos de plantas semi-industriales o industriales.

El conjunto de membrana y porta-membrana se coloca siempre después del pre-tratamiento y antes del depósito y el post-tratamiento.

¿Qué tipo de mantenimiento requieren?

El mantenimiento de una membrana de ósmosis inversa dependerá de varios factores. Sin embargo a la hora de comprarla nuestro proveedor ya nos aconsejará en qué consiste el mantenimiento y cada cuanto tiempo deberíamos cambiarlas.

Es importante que a la hora de adquirir un sistema de ósmosis inversa nos cercioremos de que no solo se van a ocupar de vendernos el producto sino también de proporcionarnos un servicio de mantenimiento. Esto se vuelve imprescindible más en el caso de un sistema de ósmosis, ya que las membranas son extremadamente delicadas y podemos encontrarnos antes situaciones de las que será difícil salir si no contamos con el asesoramiento de un profesional experto.

A pesar de todo lo dicho podríamos concluir con una serie de aseveraciones:

Todas las membranas requieren un mantenimiento: que puede ir desde tener que cambiarlas completamente hasta tener que limpiarlas en ocasiones para que sigan trabajando con eficacia.

La calidad de agua es importante: una misma membrana ofrecerá diferente rendimiento y tendrá diferentes necesidades de mantenimiento según sea la calidad de agua que tenga que depurar, así como la calidad de agua que se exija en el producto final. Por ejemplo algunas industrias alimentarias exigen que el agua de salida tenga unas condiciones muy específicas de calidad por lo que el mantenimiento debe ser más exhaustivo y quizás la necesidad de reemplazo mayor.

Algunas membranas incluyen un sistema de auto mantenimiento: como en el punto anterior que hemos mencionado el flushing o lavado automático de las membranas y que alargan su vida útil.

Tipos de Membranas de ósmosis inversa

Podemos distinguir una amplia gama de membranas de ósmosis inversa dependiendo de diferentes factores:

Membranas de ósmosis inversa según el agua que tratan

Membranas desalinizadoras

Las grandes desalinizadoras, perfectas para aquellos sitios cerca del mar con escasez de agua dulce,  funcionan por ósmosis inversa. Para ello cuentan con un tipo de membranas especiales que les permiten eliminar el exceso de sodio y potabilizar el agua haciéndola idónea para el consumo humano.

Membranas convencionales

Como podemos suponer son las membranas que utilizamos tanto para tratar el agua doméstica como en las plantas industriales.

Membranas de ósmosis inversa según el caudal

Dependiendo del tamaño de la membrana, esta nos dará un caudal u otro. Normalmente el caudal está expresado en galones americanos (3’75 litros de agua) por día, por lo que para saber su capacidad de producción por hora, solo tendremos que calcular el total y dividirlo para 24.

El caudal también depende de la temperatura y la presión del agua, lo que nos hace diferenciar el caudal nominal (lo que nos dice la membrana) con el caudal real, que es el que finalmente se obtiene. Cuanta más temperatura y más presión más caudal se obtienen, y al contrario cuanta menos temperatura y menos presión menos caudal se obtiene. El caudal real siempre es inferior al caudal nominal.

En algunas ocasiones también se ponen 2 o más membranas para que trabajen en paralelo y así multiplicar el caudal.

Membranas de ósmosis inversa según el material del que están hechas

Las membranas también pueden estar construidas en diferentes materiales, dependiendo del cometido que tengan y de los componentes que utilice la fábrica. Los más comunes son el acetato de celulosa y las poliamidas, siendo estas últimas las más resistentes y las que nosotros recomendamos y utilizamos en nuestros equipos.

Mención especial merecen los enrolladores de membranas, ya que dependiendo de esta operación se conseguirá más o menos eficacia en el filtrado.