Processo de Separação por Membranas (PSM): um guia prático sobre o assunto

O Processo de Separação por Membranas (PSM) é um procedimento muito utilizado em diversas indústrias para fracionar e separar substâncias, com vistas à sua concentração e purificação.

Você sabe como esse processo funciona e quais são as suas aplicações práticas? Ainda, você conhece os seus benefícios e vantagens em relação a processos tradicionais de filtração?

 

Confira!

 

 

O que é o Processo de Separação por Membranas (PSM)?

 

O Processo de Separação por Membranas (PSM) é uma forma de concentrar, separar e purificar substâncias, mediante o uso de uma membrana sintética como barreira seletiva.

 

A membrana opera como barreira ao livre transporte de energia e matéria entre duas fases distintas. A separação através dela ocorre em virtude das características moleculares dos componentes de misturas gasosas ou líquidas, que podem passar pela membrana de forma seletiva com a aplicação de uma determinada força motriz.

 

O conjunto de componentes que atravessa a membrana é chamado de permeado, ao passo que aquilo que não o fizer é denominado de retido.

 

A maior parte dos processos de separação por membranas é realizada em regime de escoamento tangencial, em que o fluxo da solução é paralelo à superfície da membrana e o do permeado, transversal.

 

Com isso, o PSM se difere dos processos tradicionais de filtração, nos quais a separação de particulado sólido é realizada por intermédio de suspensão de correntes gasosas ou líquidas em escoamento frontal.

 

 

Aplicações práticas

 

O PSM possui diversas aplicações práticas em diferentes áreas e ramos, a exemplo das indústrias farmacêutica e química, bem como no tratamento de águas de abastecimento ou para uso industrial.

 

Na indústria biotecnológica, por exemplo, os processos de separação por membranas são opções viáveis para recuperar bioprodutos de valor acrescentado, como aminoácidos, antibióticos e vitaminas.

 

Por seu turno, a utilização do processo na indústria alimentícia entrega resultados satisfatórios, especialmente porque o PSM se dá em temperatura ambiente, o que permite a conservação de substâncias sensíveis ao calor que dão o aroma, o sabor e as propriedades vitamínicas dos produtos.

 

Vale destacar que o PSM é um gênero do qual existem várias espécies. Em relação à indústria de alimentos e bebidas, os principais processos aplicáveis são a evaporação osmótica, a microfiltração, a osmose inversa, a pervaporação e a ultrafiltração.

 

A principal diferença entre os processos de microfiltração, osmose reversa e ultrafiltração é o tamanho dos poros das membranas seletivas empregadas. Consequentemente, há necessidade de aplicação de diferentes níveis de pressão operacional, conforme o tipo de membrana usada.

 

Na osmose reversa, por exemplo, as membranas não possuem poros, sendo, portanto, membranas densas, em que a permeação se dá em virtude de difusão-sorção.

 

 

Vantagens

 

Os processos de separação por membranas possuem diversos benefícios que justificam sua ampla adoção em diversas indústrias. Alguns desses benefícios se configuram em evidentes vantagens comparativas em relação aos processos de filtração tradicional.

 

Uma delas é que os equipamentos e sistemas responsáveis pela condução do processo são, em geral, bastante compactos, permitindo, por sua modularidade, a ampliação da escala (“scale-up”). Além disso, possuem baixo consumo de energia e são facilmente operáveis.

 

Em adição, esses processos também permitem uma maior economia de insumos, já que a sua utilização tem como subproduto água de reuso, que pode ser reutilizada nos processos industriais.

 

Outra vantagem é a especificidade permitida pelo PSM, garantindo assim a entrega de resultados efetivos para demandas particulares e ultraespecíficas.

 

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