افزایش تقاضای جهانی برای آب شیرین، ناشی از رشد جمعیت، صنعتی شدن و تغییرات آب و هوایی، باعث شده است نمک زدایی آب دریا یک ضرورت حیاتی در قلب این فرآیند، به طور خاص، فناوری غشاء نهفته است غشاهای SW (ممبران آب دریا). این موانع نیمه تراوا پیچیده، اجزای اصلی هستند که اسمز معکوس (RO) را به روشی مناسب و کم مصرف برای تبدیل ذخایر عظیم اقیانوس به آب آشامیدنی تبدیل میکنند.
غشاهای SW are primarily used in Seawater Reverse Osmosis (SWRO) plants. Their fundamental role is to act as a highly selective filter. When high pressure is applied to saline water on one side of the membrane, water molecules are forced through the microscopic pores, while the dissolved salts, minerals, and other contaminants are rejected and remain on the feed side. This process achieves a high rejection rate for $\text{NaCl}$ (sodium chloride), typically $99.5%$ یا بیشتر، در حالی که اجازه می دهد آب تصفیه شده (نفوذ) از آن عبور کند.
ماده انتخابی برای لایه فعال با کارایی بالا غشاهای SW is a کامپوزیت لایه نازک پلی آمید (TFC) . این ساختار از سه لایه تشکیل شده است:
عملکرد از غشاهای SW اساساً بر اساس دو عامل ارزیابی می شود:
با این حال، محیط عملیاتی SWRO چالش های مهمی را ارائه می دهد که بر طول عمر و کارایی غشاها تأثیر می گذارد:
چالش عملیاتی اولیه است رسوب کردن که رسوب مواد بر روی سطح غشا است که منجر به کاهش شار و افزایش مصرف انرژی می شود.
در حالی که مدرن است غشاهای SW صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در مقایسه با فناوری های قدیمی ارائه می دهد، فرآیند RO به دلیل فشارهای عملیاتی بالای مورد نیاز برای غلبه بر فشار اسمزی آب دریا (که تقریباً برابر است) انرژی بر است. 27 بار یا 400 psi). تحقیقات ادامهدار با هدف توسعه غشاهایی است که میتوانند شار بالا را در فشارهای عملیاتی پایینتر حفظ کنند و در نتیجه ردپای انرژی کلی نمکزدایی را کاهش دهند.
تحقیق و توسعه فعلی بر اصلاح شیمی سطح و ساختار تمرکز دارد غشاهای SW برای افزایش عملکرد و کاهش رسوب:
آینده تامین آب پایدار به شدت به نوآوری مستمر در آن متکی است غشاهای SW ، آنها را بادوام تر، کم مصرف تر و در برابر رسوب مقاوم تر می کند.
