LaRA – Laboratório de Reuso de Águas

A nanofiltração e a ultrafiltração são processos de separação por membrana que têm sido amplamente utilizados na purificação de águas. Ambos os processos envolvem o uso de membranas semipermeáveis para reter partículas, coloides, matéria orgânica e íons indesejáveis, permitindo a passagem de moléculas menores, solventes e íons selecionados.

A nanofiltração é um processo de filtração por membrana que utiliza membranas com poros de tamanho intermediário, geralmente na faixa de 1 a 100 nanômetros. Essa tecnologia é eficaz na remoção de substâncias orgânicas, íons multivalentes, alguns sais e corantes da água, enquanto permite a passagem de água purificada e íons de menor tamanho.

A ultrafiltração, por sua vez, é um processo similar à nanofiltração, mas com membranas com poros um pouco maiores, geralmente na faixa de 0,1 a 100 nanômetros. A ultrafiltração é eficaz na remoção de partículas coloidais, matéria orgânica, bactérias e vírus, fornecendo água de alta qualidade.

Esses processos têm ganhado destaque devido a algumas vantagens, tais como:

1. Eficiência na remoção de contaminantes: A nanofiltração e a ultrafiltração são capazes de remover eficientemente partículas, coloides, matéria orgânica, bactérias, vírus e íons indesejáveis da água. Isso resulta em uma água purificada de alta qualidade, com redução significativa de poluentes.
2. Retenção seletiva: Esses processos permitem a retenção seletiva de contaminantes, enquanto permitem a passagem de água purificada e íons necessários. Isso oferece a possibilidade de ajustar as propriedades das membranas para atender às necessidades específicas de purificação da água.

No entanto, há áreas que requerem investigações científicas contínuas:

1. Desenvolvimento de membranas avançadas: As investigações científicas são necessárias para desenvolver membranas mais eficientes, duráveis e seletivas. Isso inclui o estudo de materiais de membrana avançados, técnicas de fabricação inovadoras e modificação de superfície para melhorar a eficiência de separação e a resistência ao fouling (incrustação de membrana).
2. Otimização de processos: As investigações científicas são fundamentais para otimizar os parâmetros operacionais, como pressão de filtração, velocidade de fluxo, pH e concentração de solutos, a fim de maximizar a eficiência de purificação e minimizar o consumo de energia. Além disso, a compreensão dos fenômenos de transporte através das membranas ajuda a melhorar o projeto e a eficácia dos sistemas de nanofiltração e ultrafiltração.
3. Avaliação de impacto ambiental: É importante realizar estudos científicos para avaliar o impacto ambiental desses processos. Isso inclui investigar a geração de resíduos de membranas, a eficiência energética, a pegada de carbono e a viabilidade econômica dos sistemas de nanofiltração e ultrafiltração em comparação com outras tecnologias de tratamento de água.
4. Aplicações inovadoras: As investigações científicas nessa área são essenciais para explorar novas aplicações e campos de uso para a nanofiltração e ultrafiltração. Isso inclui o estudo de novos tipos de água a serem tratados, como águas residuais industriais, águas salobras ou águas subterrâneas contaminadas, além do desenvolvimento de sistemas integrados e híbridos que combinam diferentes tecnologias de tratamento de água.