Comment fonctionne l'osmose inverse
L'osmose inverse fonctionne techniquement en inversant la fonction d'osmose naturelle avec des moyens techniques.
L'osmose
Les forces osmotiques se produisent toujours lorsqu'il y a une membrane semi-perméable entre deux liquides avec des concentrations différentes de substances dissoutes. Les membranes semi-perméables ne sont perméables que dans une seule direction.
Une pression apparaît maintenant entre les deux liquides de concentrations différentes. Cette pression provient du fait que les deux liquides ont tendance à égaliser la concentration des substances dissoutes.
Selon le côté de la membrane perméable, soit le liquide s'écoulera du côté de la concentration inférieure afin de diluer la concentration la plus élevée - soit le liquide avec une concentration plus élevée passera du côté de la concentration inférieure jusqu'à la même concentration des deux côtés l'emporte.
La pression résultante est appelée pression osmotique. Cela dépend du gradient de concentration, c'est-à-dire de la différence entre les deux concentrations.
Un phénomène similaire peut également être observé dans les cellules. Si vous apportiez de l'eau dans la circulation sanguine, une hémolyse se produirait: le liquide cellulaire dans les plaquettes sanguines a une concentration d'ions dissous beaucoup plus élevée que l'eau environnante. Ainsi, l'eau coulerait constamment pour créer un équilibre de concentration. Cela ferait éclater les plaquettes.
Osmose inverse
L'osmose inverse utilise désormais des moyens techniques pour inverser la pression osmotique dans la direction opposée. Au lieu de créer un équilibre de concentration, comme le ferait la pression osmotique, une pompe est utilisée pour appliquer une pression plus élevée dans la direction opposée.
En conséquence, le gradient de concentration n'est pas plus petit, mais plus grand. Le liquide d'un côté est nettoyé de manière fiable de toutes les substances dissoutes. Cependant, cela nécessite parfois des pressions très élevées allant jusqu'à 30 bars. Le procédé est donc très énergivore.
D'autre part, une solution hautement concentrée avec tous les ions est créée de l'autre côté de la membrane. Cette solution doit être jetée. Les processus d'osmose inverse signifient également une quantité relativement élevée d'eaux usées.
Propriétés de l'eau osmosée
L'eau d'osmose est presque aussi pure que l'eau distillée. Cependant, la production est plus rentable qu'avec de l'eau distillée. Contrairement à l'eau qui a été distillée plusieurs fois, l'eau osmosée n'est pas stérile.
Cependant, de l'eau très pure peut être produite à l'aide de procédés d'osmose inverse à plusieurs étapes. Il est exempt de tous les ions et sels dissous et donc également de l'eau désionisée.
L'eau d'osmose est une eau douce avec un degré de dureté de zéro, car l'osmose inverse élimine tous les ions calcium et magnésium.
Applications de l'osmose inverse
Le principe de l'osmose inverse peut être utilisé à diverses fins.
Traitement de l'eau
Dans le traitement de l'eau et la purification de l'eau, l'osmose inverse est un processus de nettoyage très efficace qui élimine de manière fiable tous les ingrédients indésirables.
Même l'eau très polluée peut être nettoyée efficacement par osmose inverse. Dans certains cas, des pré-filtres sont nécessaires pour éliminer les grosses saletés en premier. Parfois, des anti-dépôts doivent également être utilisés pour empêcher les solvants de cristalliser sur la membrane.
La dépense énergétique pour la purification d'un mètre cube d'eau est de l'ordre de 4 à 9 kWh dans la plupart des systèmes.
Les systèmes d'osmose inverse sont souvent proposés comme systèmes centraux pour le traitement de l'eau potable à domicile.
Dessalement d'eau de mer
L'eau de mer peut être dessalée par distillation. Cependant, le processus est complexe et gourmand en énergie. En utilisant l'osmose inverse, le dessalement de l'eau de mer est beaucoup moins cher.
De nombreux navires de haute mer ont également des systèmes de dessalement d'eau de mer intégrés afin de ne pas avoir à transporter autant d'eau potable.
Traitement des eaux usées
Un processus d'osmose inverse peut également être utilisé pour éliminer les substances indésirables des eaux usées - après un préfiltrage approprié. Cela filtre également les substances qui sont autrement difficiles à éliminer.
Pour une utilisation régulière dans la gestion des eaux usées, cependant, le processus est trop coûteux pour être utilisé à tous les niveaux. Cependant, il pourrait également être utilisé pour éliminer de manière fiable les contaminants nocifs tels que les résidus de médicaments ou de pesticides ou même les hormones.
Osmose inverse pour augmenter la concentration
L'osmose inverse peut non seulement servir à éliminer certaines substances, mais aussi, inversement, à concentrer certaines substances désirées dans des liquides.
Ce principe est utilisé, par exemple, dans la production de concentrés de jus de fruits. Il sert également de moyen de faire de la bière sans alcool.
Effets présumés de l'eau osmosée sur la santé
Beaucoup de gens pensent que l'eau purifiée par osmose inverse est plus bénéfique pour la santé que l'eau minéralisée conventionnelle. Mais il y a une controverse claire à ce sujet.
En général, l'eau désionisée est plus susceptible de nuire à votre santé que de vous être bénéfique en éliminant les minéraux et les électrolytes vitaux.
trucs et astuces
Les systèmes d'osmose inverse sont chers et consomment beaucoup d'énergie - et produisent de l'eau dans le processus, qui peut même être nocive pour la santé si elle est continuellement utilisée. Alors réfléchissez bien à l'avance si vous voulez réellement faire cet investissement.
