Tendenze nella tecnologia delle membrane per il trattamento sostenibile delle acque

L'articolo di ricerca "Una revisione delle tendenze emergenti nella scienza e nella tecnologia delle membrane per il trattamento sostenibile dell'acqua" è stato pubblicato nel Journal of Cleaner Production di Elsevier.

Astratto

L’accesso all’acqua pulita e potabile continuerà a rappresentare una sfida globale in quanto le soluzioni sostenibili sono inverosimili. È diventato assolutamente imperativo migliorare l’efficienza della scienza e delle tecnologie convenzionali sulle membrane per il trattamento dell’acqua al fine di ridurre il loro impatto deleterio sull’ambiente. Alcune soluzioni di sostenibilità sono state proposte e studiate nell’ultimo decennio. Pertanto, in questo documento viene presentata una revisione critica e completa delle tendenze emergenti nella desalinizzazione sostenibile a membrana e nel trattamento delle acque reflue.

Alcune delle tendenze emergenti nella scienza e nella tecnologia delle membrane per la desalinizzazione sostenibile e le soluzioni di economia circolare includono il riutilizzo delle membrane, il riutilizzo della salamoia o dei fanghi di scarto, la raccolta di energia dai rifiuti e la riduzione dei rifiuti mediante approcci antivegetativi a membrana. Le membrane RO che hanno raggiunto la fine del loro ciclo di vita vengono riutilizzate come membrane UF e NF, mentre le membrane estremamente danneggiate vengono utilizzate nei reattori a biofilm a membrana o come materiali di supporto per membrane a scambio anionico riciclate. Sono in corso ulteriori ricerche sui processi integrati con PRO per la raccolta di energia dai rifiuti. Si sta inoltre intensificando l’uso di approcci ZLD basati su membrana per un migliore recupero dell’acqua, il recupero dei soluti e il recupero di metalli preziosi e sostanze chimiche dalle acque reflue e dai concentrati di desalinizzazione. Sono in fase di sviluppo materiali più sostenibili come QD e solventi verdi per la sintesi di membrane, ma dovrebbero essere svolte ulteriori ricerche riguardo alla loro tossicità. Molti metodi tradizionali di sintesi delle membrane come fusione, rivestimento, innesto e deposizione di vapore non supportano la prototipazione rapida. La stampa 3D e 4D ha attirato l’attenzione della ricerca recente per la prototipazione rapida e la flessibilità nella produzione di materiali per moduli a membrana. Gli strumenti di intelligenza artificiale sono stati anche presentati in studi recenti come soluzioni future efficaci per il processo decisionale e per la previsione, il funzionamento e il controllo dei processi di trattamento delle acque basati su membrane. In questa analisi vengono discusse anche le sfide associate a queste tendenze emergenti.

Accedi all'articolo completo su ScienceDirect.