From ageing analysis to second life: a sustainable approach to osmosis membrane recycling

En aquest estudi, limitacions que apareixen durant la vida operativa de les membranes com per exemple els efectes de l’assecat, l’ús industrial i l’exposició química sobre membranes d’OI es van avaluar sistemàticament per entendre millor el seu impacte en el rendiment i determinar si aquests factors són limitant pel reciclatge de membranes. Un enfocament similar també es va dirigir a les membranes d’osmosi directa (OD), una tecnologia emergent amb una composició similar, amb una capa selectiva de poliamida (PA) recoberta en una capa de polisulfona (PSf). Els resultats van mostrar que l’assecat redueix significativament la permeabilitat (65% les noves membranes, 55% la SW30-used i 85% la BW30-used). Tot i això, després de la immersió en etanol, es va observar una recuperació parcial, la qual cosa indica que el dany a la capa de PA podria ser parcialment reversible. En canvi, en el cas de la capa de PSf, l’assecat va provocar danys irreversibles (90% pèrdua de la permeabilitat en les noves membranes, 35% en la SW30-used i 70% per la BW30-used)., com esquerdes a la superfície, que van suposar la pèrdua total de les propietats funcionals. També es va avaluar l’impacte de l’ús industrial a les capes de PA i PSf. Els resultats van indicar una disminució del rendiment, principalment per la compactació dels porus en la capa de PSf i la degradació parcial de la capa de PA, confirmant l’impacte de l’ús prolongat en la integritat de les membranes. L’estudi va analitzar a més l’exposició química, utilitzant un protocol en tres etapes amb clor lliure per degradar selectivament la capa de PA. Aquest procés va permetre obtenir membranes amb propietats similars a les de la nanofiltració (NF) i ultrafiltració (UF), confirmant la viabilitat de transformar membranes d’OI al final de la seva vida útil (EoL) en membranes amb diferents propietats de separació. Paral·lelament, es va provar la resistència de les membranes a condicions extremes de pH. Tot i que van mostrar bona resistència en medis àcids (petites variacions en la permeabilitat), neutres i bàsics, l’addició de 10 ppm de clor lliure va provocar la seva degradació, especialment en condicions neutres i bàsiques.