Osmosis inversa

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Actualizado – 3 de febrero de 2024

Introducción a la ósmosis inversa.

Quién no lo sabe, y para los propietarios de cerezos es un horror el estallido de las cerezas maduras después de un aguacero.

La razón de esto es el trabajo del ósmosis (del griego “penetración”): el agua de lluvia transporta sólo unas pocas partículas disueltas. Por tanto, tiene un alto potencial químico.
El agua rica en azúcar de la pulpa de la cereza contiene muchas sustancias disueltas. Por tanto, tiene un potencial químico bajo.
Para igualar las diferencias de potencial, la pulpa absorbe el agua de lluvia, lo que aumenta el volumen de la cereza y, finalmente, la piel ya no puede soportar la presión y estalla.

El Osmosis inversa va en sentido contrario: el agua con muchas impurezas debe convertirse, en su concentración de diferentes sustancias (nocivas), en agua con pocas (o ninguna) impureza.
Para ello, el agua contaminada se presiona a través de finas membranas a alta presión. Las sustancias a eliminar quedan allí adheridas. Dependiendo de la finura de los poros de la membrana, el agua que sale ahora está libre de suciedad y sustancias no deseadas como bacterias, virus, hormonas, antibióticos, etc.
Para superar la presión osmótica del agua potable de unos 2 bar, la presión aplicada debe ser al menos 50% superior. A medida que aumenta el contenido de sal, también aumenta la presión osmótica; el agua salada requiere una presión mucho mayor: se deben utilizar alrededor de 350 bar en saturación.

Sistemas de ósmosis inversa para la producción de agua potable.

La idea original detrás de la tecnología de ósmosis inversa fue producir agua potable a partir de agua de lluvia, de río o de estanque. Los sistemas basados en este proceso se utilizan en zonas de crisis, en viajes espaciales o en países en desarrollo.

Con la creciente contaminación del agua potable, especialmente por residuos de medicamentos nocivos, la importancia de estos procesos de limpieza también es cada vez más importante en el entorno privado.

En consecuencia, las exigencias a las tecnologías de filtrado han aumentado. Mientras que antes solo era necesario eliminar partículas de suciedad > 10 µm, hoy en día es necesario realizar tareas mucho más difíciles.
Filtros que retienen, por ejemplo, arsénico, plomo, cadmio, sodio, sulfato, calcio, magnesio, fosfatos, cloruros, fluoruros, nitratos, nitritos, sustancias radiactivas, bacterias, virus, dioxinas, sustancias orgánicas, cloro, pesticidas, insecticidas y fármacos. Los residuos trabajan con anchos de poro de sólo 0,02 µm. En comparación, un cabello humano fino mide entre 0,02 y 0,04 mm, lo que es 1.000 veces más grueso. Las bacterias tienen un tamaño de entre 0,1 y 700 µm y los virus tienen un tamaño de entre 0,015 y 0,44 µm.

El rendimiento del filtro de los sistemas de ósmosis inversa se expresa en GPD (galones por día). 100 GPD corresponden a una producción diaria de 380 litros de agua pura.

Los sistemas disponibles comercialmente suelen producir entre 1.500 y 2.250 litros por día (400 a 600 GPD), o alrededor de 1,1 a 1,5 litros por minuto y cuestan en Estructura de filtro de 7 etapas 300 .. 400 euros, incluido un juego de filtros de repuesto.

Aspectos de higiene

Dado que sólo los virus de menos de 0,02 µm pueden pasar a través del filtro más fino, se debe poder asumir que no hay preocupaciones sobre la higiene.

Durante los periodos de vacaciones en los que no se extrae agua, las bacterias pueden depositarse en los filtros. Sin embargo, estos no tendrían ninguna posibilidad de pasar el filtro de 0,02 µm. Además, los intervalos de lavado automatizados garantizan que se evite dicha colonización.

La esterilidad del 99.99% está garantizada mediante sistemas de esterilización UV posteriores. Aquí el agua fluye a lo largo de un cilindro de vidrio de cuarzo, en cuyo interior está instalada una lámpara UV. La luz ultravioleta mata bacterias y virus y previene la formación de algas.

con uno Lámpara ultravioleta de 16W Por unos 130 euros, con el caudal mencionado anteriormente, una dosis de IRAY de unos 4.000 J/m³ Realizable: diez veces el valor de lo que se considera una recomendación estándar en la práctica.

El cloro y las cloraminas se descomponen con dosis suficientes de UV-C. Sin embargo, para alcanzar la dosis requerida es necesario un paso lento (!) del agua a purificar en el clarificador UV-C.

Idealmente, para el uso diario en casa, el sistema debería funcionar mediante un sistema de dosificación con un caudal bajo (aprox. 1 litro por minuto). El agua se toma de la red de tuberías y se vierte a través de la bomba dosificadora a través del clarificador UV-C a un depósito de agua potable higiénica (capacidad de aproximadamente 30 litros o adaptado al consumo diario de agua potable).
Debido al caudal extremadamente lento, el agua resultante está libre de cloro y gérmenes.

Aguas residuales

Dado que durante el tratamiento del agua pura de ósmosis también se producen aguas residuales contaminadas, el consumo efectivo de agua aumenta en alrededor de 100% o más.

El sistema de 7 etapas mencionado anteriormente utiliza 1 litro de agua residual por 1 litro de agua de ósmosis.

Por este motivo, al instalar un sistema de ósmosis inversa siempre se necesita una tubería de aguas residuales. Si es necesario, estas aguas residuales también se pueden verter en una cisterna de la que se descarga el inodoro, siempre que en la casa estén instalados dos circuitos de agua.

Costos continuos

A partir de una presión de tubería de 3 bar se puede utilizar un sistema de ósmosis inversa sin electricidad. Sin embargo, si no quiere prescindir de la descarga automática y de una estación de higiene UV, necesitará una conexión de 230 V.

A Cambio de filtro cada seis meses cuesta unos 50 euros.

Lámparas UV-C Tienen una vida útil de 8.000 a 10.000 horas, es decir, aproximadamente un año, y cuestan unos 20 euros.

En total, los costes fijos mensuales de funcionamiento son de 12 a 15 euros.

Ciencias económicas

Quien quiera prestar atención a consideraciones económicas además del aspecto higiénico no querrá dejar que el agua utilizada para el enjuague desaparezca sin uso por el desagüe.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta agua de aclarado contiene los "contaminantes" aclarados en mayor concentración que el agua normal, independientemente de su origen, por lo que no debe utilizarse para tareas críticas para la higiene.

Sin embargo, no hay nada de malo en disponer de un suministro de agua independiente para, por ejemplo, tirar de la cisterna del inodoro.