Ósmosis inversa osmóticamente asistida, simulada para lograr altas concentraciones de soluto, con bajo consumo de energía

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 13741 (2022) Citar este artículo

1477 Accesos

2 Altmetric

Detalles de métricas

La electrosíntesis microbiana (MES) es una tecnología emergente para el tratamiento sostenible de aguas residuales. La solución de acetato diluido, producida a través de MES, debe recuperarse, ya que las soluciones diluidas pueden ser costosas de almacenar y transportar. El acetato es costoso y perjudicial para el medio ambiente para recuperarse mediante métodos de evaporación intensivos en calor, como la destilación. En busca de una mejor economía energética, se simula un sistema de separación por membranas para elevar la concentración de 1 a 30% en peso, a una presión hidráulica de aproximadamente 50 bar. Luego se simula que el concentrado se seque con calor. La ósmosis inversa (RO) podría aumentar la concentración de acetato al 8% en peso. Luego se simula una nueva adaptación de la ósmosis inversa osmóticamente asistida (OARO) para aumentar la concentración del 8 al 30% en peso. La inclusión de OARO, en lugar de una unidad de ósmosis inversa independiente, reduce el requisito total de calor y energía eléctrica en un factor de 4,3. Se suma al requisito de área de la membrana por un factor de 6. Las simulaciones OARO se realizan mediante el modelo de polarización de concentración interna (ICP). Antes de utilizar el modelo, se ajusta a los datos experimentales de OARO, obtenidos de la literatura. El número de estructura de la membrana de 701 µm y el coeficiente de permeabilidad de 2,51 L/m2/h/bar se determinan a partir de este ejercicio de ajuste del modelo.

La electrosíntesis microbiana (MES) es una tecnología emergente de tratamiento de aguas residuales, donde el ácido acético (AA) es el subproducto más estudiado2,19,36. Gadkari et al.20 investigaron MES, para la producción renovable de acetato, mediante el consumo de dióxido de carbono residual, producido a partir de otros procesos. Se encontró que el mayor obstáculo para esta adaptación del proceso MES eran las bajas concentraciones de producto, especialmente en el modo de operación continua10,48. Se encontró que la recuperación de acetato bajo concentraciones tan bajas era inviable. Además, el AA producido está bajo investigación como sustrato para procesos MES, para producir combustible y otros productos costosos21. El sustrato no utilizado debe ser eliminado, para cumplir con los consentimientos ambientales.

La separación de AA del agua es complicada, costosa y onerosa para el medio ambiente42,62,64. Si se agrega un mol de hidróxido de sodio por cada mol de AA en la solución, se forma una sal de acetato de sodio, que es mucho menos permeable que el AA. Por lo tanto, se puede separar mediante ósmosis inversa (RO), de manera mucho más eficiente. La sal producida es comercializable, es más cara que el ácido acético y puede volver a convertirse en su correspondiente ácido graso volátil y alcohol. Se supone que una solución de acetato de sodio al 1% en peso es una concentración optimista pero realista para la alimentación del sistema de separación, que se investiga aquí.

La destilación y el secado por calor se encuentran entre las técnicas de separación más utilizadas en las industrias de procesos. Dichos sistemas de separación intensivos en calor se han considerado viables, en parte debido a la disponibilidad de calor no renovable de bajo costo. Se prefieren tecnologías de separación más eficientes desde el punto de vista energético, que puedan funcionar con energía renovable, tanto por motivos económicos como medioambientales. Para concentrar soluciones acuosas, un ejemplo de una técnica adecuada es un sistema de separación de membrana alimentado por energía renovable. Dichos sistemas suelen ser mucho más eficientes energéticamente que las alternativas de evaporación, debido al calor latente de evaporación inusualmente alto del agua.

Cuando se coloca una membrana semipermeable entre dos soluciones de diferentes concentraciones molares, el agua penetra desde el lado de menor concentración de la membrana hacia el lado de mayor concentración. Este fenómeno se conoce como ósmosis directa (FO). El flujo de agua a través de la membrana se puede obstruir aplicando una presión hidráulica adecuada contra el flujo osmótico de agua. La diferencia de presión hidráulica a través de la membrana que da como resultado un flujo de agua cero es la diferencia de presión osmótica entre las dos soluciones. Si la presión hidráulica, contra el flujo natural, excede la diferencia de presión osmótica, el agua penetra desde el lado de mayor concentración hacia el de menor concentración de la membrana. Este fenómeno, conocido como ósmosis inversa (RO), se usa ampliamente para recuperar agua de soluciones acuosas y concentrar el soluto.

Las posibles ventajas de la ósmosis inversa sobre la evaporación térmica incluyen: (1) un consumo de energía significativamente menor, (2) evitar la contaminación del aire y (3) evitar las reacciones químicas inducidas térmicamente23,29,59. El líquido en el lado de baja concentración de la membrana de OI se denomina "permeado" y la solución concentrada se denomina "retenido".

El objetivo de este trabajo es lograr altas concentraciones, osmóticamente. Lograr, por ejemplo, un 30 % en peso de acetato de sodio a través de RO requeriría una presión de al menos 182 bar (consulte la sección "Modelo de flujo de agua para RO"). Esto superaría muchas veces la presión de diseño de las membranas de OI. Sin embargo, el requerimiento de presión hidráulica puede reducirse ayudando a la RO, con presión osmótica, dosificando un soluto en el lado permeado de la membrana de RO. Este fenómeno se conoce como ósmosis inversa osmóticamente asistida (OARO). La fuerza motriz de la OI convencional es la presión hidráulica, mientras que la fuerza motriz de la OARO es una combinación de presión hidráulica y presión osmótica. La Tabla 1 resume estos sistemas de membranas y destaca sus distinciones.

OARO es un campo de investigación reciente, que ha ganado un impulso sustancial en los últimos dos años. Existe una amplia oportunidad para investigar hacia aplicaciones, diseños y modelos novedosos sobre este tema. Sin embargo, ya ha habido una serie de publicaciones muy innovadoras sobre este tema. Peters y Hankins47 propusieron la asistencia osmótica al disolver los gases de dióxido de carbono y amoníaco en el agua permeada. Estos gases se recuperan y reutilizan a través de un sistema de caldera y condensador.

Otros investigaron OARO para la recuperación de agua limpia4,6,7,46. Baena-Moreno et al.5 desarrollaron una integración energéticamente eficiente de FO con OARO, para recuperar minerales de fluidos ácidos de drenaje de minas. Lograron una alta pureza del agua, con un consumo de energía reducido.

Togo et al.57 y Nakagawa et al.40 investigaron el flujo paralelo en el lado del permeado y del retenido de la membrana. El flujo a contracorriente proporciona una separación más eficiente. Por lo tanto, Chen y Yip16 innovaron un sistema OARO de flujo a contracorriente, denominado ósmosis inversa mediada osmóticamente en cascada (COMRO). En este caso, la asistencia osmótica la proporciona la alimentación en lugar del producto, lo que limita la concentración que podría alcanzarse.

Bouma y Lienhard12 y Mo et al.38 investigaron la OARO de contraflujo de alimentación dividida, en la que parte de la alimentación se alimenta al lado del retenido y el resto se alimenta al lado del permeado, para proporcionar asistencia osmótica. La provisión de asistencia osmótica a través de la corriente de alimentación dividida, en lugar del retenido dividido, limita la concentración de producto alcanzable. Bouma y Lienhard12 recomendaron repetir el proceso anterior para concentrar aún más la solución.

Blohm et al.11 patentaron una adaptación diferente de OARO, donde la asistencia osmótica se proporciona dividiendo el retenido, en lugar de la alimentación. Bajo este modo de retenido dividido, la asistencia osmótica se puede aumentar agregando al área de la membrana OARO. Por el contrario, en el modo de alimentación dividida, la asistencia osmótica es fija, según lo dicte la concentración de alimentación.

En este artículo se simula una adaptación novedosa de OARO, que combina las cualidades de los dos diseños adoptados por Bouma y Lienhard12 y Blohm et al.11. Aquí, la alta concentración se logra mediante el sistema de contracorriente de retenido dividido adoptado por Blohm et al.11. Sin embargo, se evita el desperdicio potencial osmótico al fusionar la solución de extracción reciclada con una corriente de concentración equivalente, como lo lograron Bouma y Lienhard12.

En la sección "Metodología" se describen los modelos matemáticos para la simulación de RO y OARO. En la sección "Esquema de separación de RO novedoso", se describe en detalle el diseño novedoso. En la sección "Resultados y discusiones", los modelos se ajustan a los datos experimentales y se utilizan para simular el nuevo diseño.

Aquí, se presenta un modelo para describir el flujo de agua a través de la membrana, en cualquier punto dentro del módulo de la membrana. Luego, el modelo de flujo se puede usar para predecir un perfil de flujo a lo largo de la ruta de flujo de un módulo, a partir del cual se simula el rendimiento de un módulo.

La presión osmótica a cada lado de la membrana, \(\pi\) se estima a partir de la ecuación de van't Hoff52, usando \(R\) como la constante de los gases ideales, \(T\) como la temperatura absoluta, \( C\) como la concentración molar, y \(i\) como el número de iones asociados con cada mol de sólido disuelto equivalente, como se muestra en la ecuación. (1). Por ejemplo, \(i\) es igual a uno para la glucosa, dos para el acetato de sodio y tres para el sulfato de sodio.

La diferencia de presión osmótica, a través de la piel de una membrana, \(\Delta \pi\) se puede estimar, como se muestra en la ecuación. (2). Aquí, el subíndice \(m\) representa las superficies de la piel de la membrana, en ambos lados, y los subíndices \(h\) y \(l\) representan los lados de mayor y menor concentración de la membrana.

El flujo de agua, \(J_{w}\) se puede estimar, como se muestra en la ecuación. (3), usando \(\Delta P\) como la diferencia de presión hidráulica, a través de la membrana, y \(A_{M}\) como el coeficiente de permeabilidad al agua de la membrana15,39,60.

El flujo de difusión del soluto, lejos de la membrana, en el lado del retenido (\(J_{h}\)) se describe mediante un modelo de transferencia de masa de película líquida, como se muestra en la ecuación. (4), donde \(C\) es la concentración molar en mol/m3, y \(k\) es el coeficiente de transferencia de masa en m/s26. Además, los subíndices \(m\), \(b\) y \(h\) se refieren a la interfaz de la membrana, la masa líquida y el lado del retenido de la membrana, respectivamente.

\(J_{w}\) es el flujo volumétrico de agua en unidades de m/s, forzado desde el lado del retenido al lado del permeado de la membrana, mientras que \(J_{h}\) es el flujo difusivo molar del soluto, en unidades de mol/m2/s, en dirección opuesta a \(J_{w}\).

En régimen de estado estacionario, no hay acumulación en la película líquida. En el lado del retenido, la velocidad a la que se impide el paso de los iones es igual a la velocidad a la que se difunden fuera de la película líquida, como se muestra en la Ec. (5)35.

Las ecuaciones 2, 3, 4 y 5 se pueden utilizar para derivar la ecuación. (6), para predecir el flujo de agua en ósmosis inversa. Esta ecuación excluye \(\Delta \pi\),\(C_{m,h}\) y \(J_{h}\). En cambio, es una función de solo dos variables \(C_{b,h}\) y \(\Delta P\), que son tangibles y fáciles de medir.

Aquí, se aproxima que el flujo ocurre en una sola dimensión de longitud, perpendicular a la superficie de la membrana. Esta es una suposición ampliamente adoptada para modelar la transferencia de masa a través de capas delgadas, y se conoce como teoría de películas en la literatura de ingeniería química9.

El perfil de concentración de soluto, desde el lado del retenido hasta el lado del permeado, se muestra en la Fig. 1, para ósmosis inversa osmóticamente asistida (OARO). Aquí, a diferencia de RO, hay un gradiente de concentración sustancial en el medio de soporte.

Perfil de concentración esquemático representado para las membranas OARO44.

Dado que este gradiente de concentración no se puede explicar con precisión, mediante la ecuación. (4), Park et al.44 recomendaron el modelo de polarización de concentración interna (ICP), como se muestra en la ecuación. (7). Aquí, \(C_{b,l}\) es la concentración de permeado a granel y \(B\) es la permeabilidad a la sal. \(K\) es una constante descrita por la ecuación. (8), donde \(\delta_{s}\) es el espesor, \(\tau\) es la tortuosidad, y \(\upvarepsilon\) es la porosidad de la capa de soporte poroso, y \(D\) es el coeficiente de difusión de soluto, en agua. El resto de los parámetros, en la Ec. (7) son como se han definido anteriormente.

La simulación del flujo de agua en los casos de RO y OARO requiere un coeficiente de transferencia de masa en el lado del retenido, \(k_{h}\). Esta constante se puede determinar mediante el ajuste del modelo de la ecuación. (6) a un rango de valores de flujo medidos y su correspondiente presión hidráulica y concentraciones de solución a granel, en una unidad de RO.

\(k_{h}\) también se puede calcular usando la correlación empírica del modelo de película, demostrada por Strathmann55, como se describe a continuación. Primero, se calcula el número de Reynolds \(N_{Re}\), para el flujo de líquido en los canales de la membrana, de acuerdo con la Eq. (9), usando \(\rho\) como la densidad del líquido, \(\mu\) y la viscosidad dinámica del líquido, \(v\) como la velocidad superficial y \(d_{H}\) como el tamaño de los canales de flujo.

El número de Schmidt, \(N_{Sc}\) se describe en la ecuación. (10), usando \(D\) como el coeficiente de difusión del ion acuoso. El coeficiente de difusión del acetato (1,089 × 10–9 m2/s) se utiliza en todos los cálculos Buffle et al.14. Es ligeramente menor que el de los cationes de sodio, lo que lo convierte en el coeficiente de difusión limitante de la velocidad.

Al calcular el número de Reynolds y el número de Schmidt, el número de Sherwood se puede calcular para todos los números de Reynolds menores que 2100, de acuerdo con la ecuación. (11), usando \(L\) como la longitud del canal de flujo, que es la longitud del módulo, en este caso.

El coeficiente de transferencia de masa de la película líquida se puede calcular a partir de la ecuación. (12).

En el lado del retenido, la resistencia a la transferencia de masa se atribuye enteramente a la película líquida (\(k_{h} = k\)).

La concentración cambia a lo largo del módulo de membrana, debido al flujo de agua que entra o sale de los canales de flujo. El flujo cambia debido a los cambios en la concentración. Además, hay una pequeña caída de presión a través de la ruta de flujo. Park et al.44 enumeraron las siguientes ecuaciones para proporcionar perfiles a lo largo de las rutas de flujo, para la concentración, el caudal y la presión.

La caída de presión se puede modelar de acuerdo con la ecuación. (13), donde \(k_{fric}\) es el coeficiente de fricción.

En el lado del retenido, la tasa de flujo cambia, de acuerdo con la ecuación. (14), donde \(z\) es la distancia dentro de la ruta de flujo del fluido y \(w\) se calcula dividiendo el área activa del módulo de membrana por su longitud.

En el lado del retenido, la concentración cambia según la ecuación. (15), donde \(J_{s}\) es el flujo de difusión de la sal desde el lado de mayor concentración al lado de menor concentración de la capa activa, como se describe en la ecuación. (dieciséis).

Las ecuaciones 17 y 18 ilustran las tasas de cambios de flujo y concentración en el lado del permeado de la membrana.

Si se va a simular un sistema de co-corriente, en lugar de contracorriente, \(F_{l}\) debe adoptar un signo negativo en ambas Ecs. (17) y (18). Esto se debe a que, a diferencia de la velocidad del fluido, el caudal es un escalador y no puede adoptar valores negativos.

Aquí, se describe el nuevo diseño. Incluye tres etapas RO-1, RO-2 y OARO, como se muestra en la Fig. 2. RO-1 es un sistema de RO convencional. La presión suministrada por la Bomba-1 dicta la concentración máxima que RO-1 podría suministrar. Las tres etapas se simulan para operar bajo una presión de retenido de aproximadamente 50 bar. Las unidades OARO y RO se pueden simular para perder 0,3 y 0,2 bar respectivamente, utilizando la ecuación. (13). RO-1 está diseñado con un área de membrana total, en la que agregar al área no podría agregar significativamente a la separación.

El nuevo diagrama de flujo del proceso, investigado en esta publicación.

La salida de RO-1 se alimenta a la unidad OARO para una mayor eliminación de agua. No podría ocurrir más separación en la unidad OARO, sin dosificar algo de solución en el lado del permeado, para proporcionar asistencia osmótica. Por lo tanto, una fracción de la corriente, S-6, se divide y alimenta al lado del permeado, para reducir la diferencia de presión osmótica, resistiendo el flujo de agua.

En la unidad OARO, el retenido y el permeado fluyen en direcciones opuestas; esto se conoce como flujo a contracorriente. Este modo de flujo asegura que el retenido reciba el nivel más alto de asistencia osmótica, donde la concentración de retenido es la más alta. En la siguiente sección se muestra que este fenómeno proporciona concentraciones de producto mucho más altas que las posibles con una sola unidad de RO.

RO-2 es un sistema de RO convencional y concentra S-5 para garantizar que S-2 y S-3 tengan concentraciones iguales. Sin RO-2, los dos vapores fusionados tendrían concentraciones diferentes, lo que desperdiciaría potencial osmótico y energía32,56.

La parte OARO del diseño ha sido propuesta en diagramas de flujo patentados por Blohm et al.11. La mejora novedosa, en la Fig. 2, es el mecanismo de ahorro de energía agregado, a través del sistema RO-2.

Lee y Kim35 publicaron datos experimentales para la ósmosis inversa de acetato de sodio acuoso. Estos son gráficos de valores de flujo y sus correspondientes presiones y concentraciones hidráulicas. Los datos extraídos de sus gráficos, se muestran en la Tabla 2.

Antes de utilizar el modelo de flujo para compararlo con los valores de flujo experimentales de la Tabla 2, el coeficiente de transferencia de masa se estima mediante la correlación empírica del modelo de película, como se establece en la sección "Cálculos del coeficiente de transferencia de masa empírica", utilizando las características de la membrana y el fluido. , enumerados en la Tabla 3.

Utilizando los parámetros enumerados en la Tabla 3, se calcula el valor de 6,82 × 10–6 m/s, para \(k = k_{h}\). Se ha utilizado el valor de 1,45 × 10–11 m/s/Pa, para \(A_{M}\), según lo publicado por Lee y Kim35. A continuación, se usa la Ecuación 6 para predecir los valores de flujo de la Tabla 2. Los valores de flujo simulado se representan frente a los valores de flujo medidos, en un gráfico de línea de paridad, como se muestra en la Fig. 3A.

Línea de paridad del flujo simulado trazada frente a los valores de flujo medidos, de la Tabla 3. (A) Las constantes del modelo se determinan a partir del número de Sherwood. (B) Las constantes del modelo se determinan a partir del ajuste RMS a los datos experimentales.

A pesar de la ligera dispersión en los datos, la figura 3A muestra un buen ajuste y el modelo parece seguir muy bien la tendencia de los datos. El ajuste de raíz cuadrática media (RMS) también se realiza en los valores de flujo de la Tabla 2, y los resultados se muestran en la Fig. 3B. Los resultados de ajuste de RMS muestran una mejora marginal en comparación con el método empírico. Su error RMS correspondiente también es marginalmente más pequeño, como se muestra en la Tabla 4. La siguiente sección usa los resultados de ajuste RMS para hacer predicciones.

Askari et al.3 diseñaron a medida un prototipo de membrana de fibra hueca para OARO. Probaron la membrana manteniendo concentraciones idénticas en las cámaras de permeado y retenido y midiendo el flujo bajo una presión hidráulica de 30 bares. Así lo hicieron, para molaridades de cloruro de sodio de 0,035, 0,6 y 1,2, e informaron valores de flujo de agua específicos de la presión de 2,2, 0,4 y 0,15 L/m2/h/bar, respectivamente. El modelo de flujo como se describe en la ecuación. (7), se ajusta a estos tres puntos de datos. Una vez que el modelo se valida experimentalmente para el cloruro de sodio, las constantes del modelo se pueden ajustar para el acetato de sodio.

Se utiliza una permeabilidad a la sal de 1,1 × 10–7 m/s31. El diámetro interno de los tubos de fibra es de 324 µm3. El valor de \(k_{h}\) para el cloruro de sodio se estima en 2,5 × 10–5 m/s, como se explica en la sección "Cálculos empíricos del coeficiente de transferencia de masa". \(K\) se estima en 423 000 s/m y \(A_{M}\) se estima en 2,51 L/m2/h/bar mediante el ajuste RMS del modelo a los tres puntos de datos de Askari et al. 3. Las predicciones del modelo se trazan frente a sus medidas de flujo correspondientes, como se muestra en la Fig. 4, donde el modelo demuestra un buen ajuste a los datos.

Gráfico de línea de paridad del flujo simulado frente al flujo medido: experimento OARO de Askari et al.3, bajo una presión hidráulica de 30 bar, con concentraciones aparentes iguales de permeado y retenido de 0,035, 0,6 y 1,2 molar.

El producto de \(K\) y el coeficiente de difusión a menudo se reporta en la literatura como el número de estructura de la membrana44. Esta es una propiedad de la membrana y no depende del soluto. Para la membrana OARO probada por Askari et al.3, el número de estructura se estima en 701 µm.

Entonces se calcula que \(K\) es 644.000 s/m para el acetato de sodio, dividiendo el número de estructura de la membrana por el coeficiente de difusión del acetato de sodio. El valor de \(k_{h}\) para el acetato de sodio se estima en 1,9 × 10–5 m/s, como se explica en la sección "Cálculos empíricos del coeficiente de transferencia de masa". Estas constantes del modelo correspondientes al acetato de sodio se utilizan luego para simular la parte OARO del diseño.

En las secciones "Ajuste del modelo para ósmosis inversa" y "Ajuste del modelo para ósmosis inversa asistida por ósmosis", las constantes del modelo se determinan y validan con datos de laboratorio. Se utilizan, en esta sección, para simular el diseño, representado en la Fig. 2. Las bases de diseño se proporcionan en la Tabla 5, donde el caudal de referencia corresponde a 1 kg/s de acetato de sodio.

El área de membrana de 8000 m2 se simula para proporcionar 8% en peso, en la etapa RO-1 de la Fig. 2. Los perfiles de concentración de retenido y flujo de agua, correspondientes a este valor del área total de la membrana, se muestran en la Fig. 5. El el flujo disminuye hacia el final de la trayectoria del flujo, lo que indica que se podría haber obtenido un poco más de concentración adoptando un área de membrana más alta.

Perfiles de concentración y flujo a lo largo de los módulos, para RO-1, correspondientes a las bases del caso de estudio, en la Tabla 5.

Un ejemplo de módulo de membrana, considerado para el caso de estudio, es el modelo JSW-8040-HF, fabricado por Shandong Jozzon Membrane Technology Co., Ltd. Estos módulos pueden soportar hasta 69 bar de presión hidráulica y valores de pH que oscilan entre 3 y 10. Proporcionan un área de membrana de 35,2 m2, por módulo30. 227 de estos módulos, instalados en paralelo, proporcionarían, aproximadamente, el área simulada para el tramo RO-1 del diseño.

El sistema OARO se simula para concentrar aún más la solución del 8 % en peso al 30 % en peso. Esto no está lo suficientemente concentrado como para causar cristalización y ensuciamiento o bloqueo del módulo de membrana25. Los perfiles de concentración y flujo se muestran en la Fig. 6.

Perfiles de concentración y flujo a lo largo de los módulos, para OARO, correspondientes a la base del estudio de caso establecido en la Tabla 5: alimentación al 8% en peso.

Los ejes horizontales, en las Figs. 5 y 6 representan \(z\), en las ecuaciones de balance de masa. En \(z\) igual a la longitud total de los módulos, la concentración es máxima, tanto para RO como para OARO. Sin embargo, el flujo en este punto es el más bajo, solo para RO (ver Fig. 5). Para OARO, en \(z\) igual a la longitud total de los módulos, el retenido y el permeado tienen concentraciones aparentes idénticas, lo que aumenta el flujo. Este flujo aumentado disminuye la asistencia osmótica, a poca distancia de la longitud total de los módulos. Por lo tanto, en el caso de OARO en contracorriente, el flujo más bajo ocurre cerca de la longitud total de los módulos.

Se puede lograr la simulación de estado estacionario de la unidad OARO, con las dos corrientes de reciclaje, S-7 y S-3, como se muestra en la Fig. 2. Requiere un método iterativo, como sigue: Inicialmente, se simula el sistema OARO, suponiendo que S-3 no se fusiona con S-2 (es decir, S-2 y S-4 son el mismo flujo). La unidad OARO se simula, en base a valores arbitrarios del área de membrana activa total y el caudal y la concentración de S-5. Estos tres valores arbitrarios luego se ajustan iterativamente, de modo que tanto S-6 como S-7 tengan concentraciones del 30 % en peso y el caudal de S-3 sea igual a la mitad del de S-4.

Esta simulación inicial proporciona un área de membrana de 22.500 m2. Dado que S-3 y S-2 han sido simulados para tener la misma concentración y tasas de flujo, el rendimiento real para OARO es el doble del rendimiento utilizado en la simulación inicial. El reciclaje de S-3 se puede contabilizar duplicando las áreas simuladas para OARO y RO-2. Los caudales simulados de S-3, S-5, S-6, S-7 y S-8 se duplican por la misma razón. Dado que S-3 tiene la misma concentración que S-2, reciclarlo no cambia la concentración del ingreso a la unidad OARO. Por lo tanto, los perfiles de flujo y concentración en la unidad OARO permanecen sin cambios, lo que hace posible la extrapolación anterior. Los resultados finales de la simulación se resumen en la Tabla 6.

El acetato de sodio generalmente se vende en forma sólida pura, en lugar de una solución concentrada. En esta sección, se considera que el secado por calor de la solución produce polvo de acetato de sodio, para tres escenarios: En el escenario 1, se usa calor para el secado de la corriente al 1% en peso, sin ninguna separación de membrana. En el escenario 2, la concentración se lleva de 1 % en peso a 8 % en peso, en un sistema de OI convencional, seguido de secado por calor. En el escenario 3, el nuevo esquema, representado en la Fig. 2, lleva la concentración de 1 a 30% en peso, seguido de secado por calor. En cada escenario, las proyecciones se basan en 1 kg de acetato de sodio producido. El calor del secador se estima en base al calor latente de evaporación de 2,26 MJ/kg17. El trabajo de la bomba se estima en base a una presión diferencial de aproximadamente 50 bar y una eficiencia de la bomba del 80 %. La energía total requerida, para cada escenario, se calcula como la suma de la energía eléctrica de la bomba y el calor del secador, como se muestra en la Tabla 7.

La mayor parte de la remoción de agua se logra en RO-1. El consumo total de energía en el escenario 3 es cuatro veces menor que el del escenario 2. Se había anticipado una diferencia tan significativa, ya que está ampliamente establecido que la eliminación de agua por evaporación consume muchas veces más energía que la desalinización osmótica. El escenario 3 consume cinco veces menos calor que el escenario 2. Esto tiene un costo de 22% más de consumo de energía eléctrica y 7 veces más área de membrana.

Se propone un novedoso diagrama de flujo del proceso, para la separación osmótica de soluciones acuosas, con baja permeabilidad, en relación al agua. El componente novedoso es la asistencia osmótica a contracorriente, a través de la división del retenido, junto con la unidad de RO adicional que evita que la solución de extracción reciclada se fusione en concentraciones diferentes.

El modelo de polarización de concentración interna (ICP) proporciona un buen ajuste a los datos experimentales de OARO, obtenidos de la literatura. El diseño novedoso se simula, utilizando el modelo ICP, para concentrar la solución al 30% en peso de acetato de sodio, que es mucho más alto de lo posible, con un sistema típico de ósmosis inversa. Se simula el uso de este diseño novedoso, en lugar del RO estándar, para reducir el consumo total de energía de un sistema de secado de acetato de sodio, por un factor de cuatro.

Para el nuevo diseño, el área total de la membrana se simula en 57 200 m2. Aunque esto es siete veces más alto que el sistema RO independiente, ahorra 180 GWh/año de energía. Además, el flujo de agua simulado en la parte OARO del diseño es en promedio 23 veces menor que el flujo de agua en la parte RO. Esto puede permitir que la parte de la membrana OARO dure más, lo que ayudaría a justificar el diseño novedoso.

Todas las constantes del modelo se indican con citas, en los puntos apropiados dentro del manuscrito. Los datos experimentales, de Lee y Kim35, se presentan en la Tabla 2.

Área de membrana, m2

Coeficiente de permeabilidad de la membrana, m/Pa/s

Concentración a granel del lado del retenido, mol/m3

Concentración a granel del lado del permeado, mol/m3

Concentración de la membrana del lado del retenido, mol/m3

Concentración de la membrana del lado del permeado, mol/m3

Permeabilidad a la sal, m/s

Coeficiente de difusión de iones acuosos, m2/s

Diámetro hidráulico, m

Caudal de retenido, m3/s

Caudal de permeado, m3/s

Número de moles de iones correspondientes a un mol de sal disuelta, Adimensional

Flujo de iones del lado del retenido, mol/m2/s

Flujo de sal, mol/m2/s

Flujo volumétrico de agua a través de la membrana, m/s

Coeficiente de fricción, adimensional

Coeficiente de transferencia de masa en el lado del retenido, m/s

Constante del modelo ICP \(K=\tau {\delta }_{s}/\left(D\varepsilon \right)\), s/m

Diferencia de presión hidráulica a través de la membrana, Pa

Número de Reynolds, adimensional

Número de Sherwood, adimensional

Número de Schmidt, adimensional

Altura de los canales de flujo dentro del módulo de membrana, m

Constante de la ley de los gases ideales, J/K/mol

Número de estructura de membrana, m

Temperatura absoluta, K

Velocidad superficial del líquido en los canales de la membrana, m/s

\(w=A/L\), metro

Distancia desde la entrada de alimentación, dentro del módulo de membrana, m

Longitud de la membrana = longitud del módulo de membrana, m

Espesor del soporte de la membrana, m

Diferencia de presión osmótica a través de la piel de la membrana, Pa

Porosidad de la membrana, Adimensional

Viscosidad dinámica, Pa·s

Densidad del líquido, kg/m3

Tortuosidad de membrana, Adimensional

Ahmad, S. et al. Desarrollo de un modelo acoplado de transferencia de calor y masa de membrana de fibra hueca para la recuperación de sal de salmuera mediante destilación con membrana osmótica. Reinar. ciencia EUR. 33(1), 25. https://doi.org/10.1186/S12302-021-00520-Z (2021).

Artículo Google Académico

Annie Modestra, J., Navaneeth, B. y Venkata Mohan, S. Reducción bioelectrocatalítica de CO2: Enriquecimiento de homoacetógenos y optimización del pH para mejorar la biosíntesis de ácidos carboxílicos. J. CO2 Util. 10, 78–87. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2015.04.001 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Askari, M. et al. Optimización de membranas de fibra hueca TFC-PES para aplicaciones de ósmosis inversa (RO) y ósmosis inversa osmóticamente asistida (OARO). J. Miembro ciencia 625, 119156. https://doi.org/10.1016/J.MEMSCI.2021.119156 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Atia, AA, Yip, NY y Fthenakis, V. Vías para la descarga de líquido mínima y cero con tecnologías de ósmosis inversa mejoradas: modelado a escala de módulo y evaluación tecnoeconómica. Desalación 509, 115069. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2021.115069 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Baena-Moreno, FM et al. Método de baja energía para la recuperación de agua y minerales del drenaje ácido de mina basado en tecnología de membranas: evaluación de sales inorgánicas como soluciones de extracción. Reinar. ciencia Tecnología Soy. química Soc. 54(17), 10936–10943. https://doi.org/10.1021/ACS.EST.0C03392 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Bartolomé, TV et al. Ósmosis inversa asistida osmóticamente para el tratamiento de salmueras de alta salinidad. Desalinización 421, 3–11. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2017.04.012 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Bartholomew, TV & Mauter, MS Marco computacional para modelar procesos de membrana sin simplificaciones de propiedades de procesos y soluciones. J. Miembro ciencia 573, 682–693. https://doi.org/10.1016/J.MEMSCI.2018.11.067 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Bartholomew, TV, Siefert, NS & Mauter, MS Optimización de costos de ósmosis inversa asistida osmóticamente. Reinar. ciencia Tecnología Soy. química Soc. 52(20), 11813–11821. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b02771 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Beigi, BHM et al. Eliminación de sulfuro de hidrógeno y COV en filtros biopercoladores: Comparación de datos de una unidad de baja emisión a gran escala con modelos cinéticos. química Ing. ciencia https://doi.org/10.1016/j.ces.2019.06.012 (2019).

Artículo Google Académico

Bian, B. et al. Electrosíntesis microbiana a partir de CO2: Retos, oportunidades y perspectivas en el contexto de la bioeconomía circular. Biores. Tecnología https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.122863 (2020).

Artículo Google Académico

Blohm, K. et al. Ósmosis inversa por etapas de corriente cruzada: patentes de Google. https://patents.google.com/patent/US20170349467A1/en?oq=US20170349467A1 (2022). Consultado el 24 de marzo de 2022.

Bouma, AT & Lienhard, JH Ósmosis inversa de contraflujo de alimentación dividida para la concentración de salmuera. Desalinización 445, 280–291. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2018.07.011 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Bravo, JL, Rocha, JA & Fair, JR Transferencia de masa en empaques de gasa. hidrocarburo Proceso. 64, 91–95 (1985).

CAS Google Académico

Buffle, J., Zhang, Z. & Startchev, K. Flujo metálico y especiación dinámica en (bio)interfaces. Parte I: Evaluación crítica y recopilación de parámetros fisicoquímicos para complejos con ligandos simples y sustancias fúlvicas/húmicas. Reinar. ciencia Tecnología 41(22), 7609–7620. https://doi.org/10.1021/es070702p (2007).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Cath, TY et al. Metodología estándar para evaluar el rendimiento de la membrana en procesos de membrana impulsados ​​osmóticamente. Desalinización 312, 31–38. https://doi.org/10.1016/j.desal.2012.07.005 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Chen, X. & Yip, NY Desbloqueo de la desalinización de alta salinidad con ósmosis inversa mediada por ósmosis en cascada: análisis de energía y presión operativa. Reinar. ciencia Tecnología 52(4), 2242–2250. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b05774 (2018).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Datt, P. Calor latente de vaporización/condensación. En Encyclopedia of Snow, Ice and Glaciers (eds Singh, VP et al.) 703 (Springer, 2011). https://doi.org/10.1007/978-90-481-2642-2_327.

Capítulo Google Académico

Diltz, RA et al. Procesamiento por ósmosis inversa de compuestos modelo orgánicos y caldos de fermentación. Biores. Tecnología 98(3), 686–695. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.01.022 (2007).

Artículo CAS Google Académico

Gadkari, S. et al. Comprender la interdependencia de los parámetros operativos en la electrosíntesis microbiana: una investigación numérica. física química química física 21(20), 10761–10772. https://doi.org/10.1039/c9cp01288e (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Gadkari, S. et al. Electrosíntesis microbiana: ¿es sostenible para la bioproducción de ácido acético?. RSC Avanzado. 11(17), 9921–9932. https://doi.org/10.1039/D1RA00920F (2021).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gadkari, S. & Sadhukhan, J. Una correlación sólida basada en análisis dimensional para caracterizar las celdas de combustible microbianas. ciencia Rep. 10(1), 1–5. https://doi.org/10.1038/s41598-020-65375-5 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Gan, B. et al. Nanopelícula de poliamida ultrafina con estructura asimétrica: una estrategia novedosa para aumentar la permeabilidad de las membranas de ósmosis inversa. J. Miembro ciencia https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118402 (2020).

Artículo Google Académico

Girard, B. & Fukumoto, LR Membrana de procesamiento de jugos de frutas y bebidas: una revisión. crítico Rev. ciencia de los alimentos. Nutrición 40(2), 91–157. https://doi.org/10.1080/10408690091189293 (2000).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Hatab, FA et al. Experimental y modelización de la eliminación de CO2 de mezclas de gases utilizando contactores de membrana empacados con perlas de vidrio. Sep. Purif. Tecnología 217, 240–246. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.01.081 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Hatkar, UN & Gogate, PR Cristalización por enfriamiento asistida por ultrasonido de acetato de sodio. Ing. Ind. química Res. 51(39), 12901–12909. https://doi.org/10.1021/ie202220q (2012).

Artículo CAS Google Académico

Henley, EJ, Seader, JD y Roper, DK Principios del proceso de separación (Wiley, 2011).

Google Académico

Idarraga-Mora, JA et al. Efecto del contacto a corto plazo con alcoholes monohídricos C1-C4 en la permeabilidad al agua de las membranas de ósmosis inversa compuestas de película delgada MPD-TMC. Membranas https://doi.org/10.3390/membranes9080092 (2019).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Jesús, DF et al. Concentración de jugo de naranja (Citrus sinensis) por ósmosis inversa. J. Ing. de Alimentos. 81(2), 287–291. https://doi.org/10.1016/J.JFOODENG.2006.06.014 (2007).

Artículo MathSciNet CAS Google Académico

Jiao, B., Cassano, A. & Drioli, E. Avances recientes en procesos de membrana para la concentración de jugos de frutas: una revisión. J. Ing. de Alimentos. 63(3), 303–324. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2003.08.003 (2004).

Artículo Google Académico

Jozzon. Manual en línea, para productos de membrana, Shandong Jozzon Membrane Technology Co., Ltd. http://www.jozzon.com/mo/Esingle-product5.html, consultado el 24 de marzo de 2021 (2021).

Khaled, T., Tadeo, F. & Kim, J. Ósmosis retardada por presión 188 (Academic Press, 2017).

Google Académico

Kim, J. et al. Avances recientes en la generación de energía osmótica a través de ósmosis retardada por presión (PRO): una revisión. Energías 8(10), 11821–11845. https://doi.org/10.3390/en81011821 (2015).

Artículo Google Académico

Lakner, G. et al. Modelado de dependencia de la concentración de ósmosis inversa. Tratamiento de agua de desalinización. 192, 437–443. https://doi.org/10.5004/DWT.2020.25906 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Leaist, DG & Lyons, PA Difusión multicomponente de electrolitos con disociación incompleta. Difusión en una solución tampón. J. física. química 85(12), 1756–1762. https://doi.org/10.1021/j150612a033 (1981).

Artículo CAS Google Académico

Lee, H. & Kim, IH Concentración de soluciones de cloruro de sodio, acetato de sodio y citrato de sodio mediante el uso de membrana de ósmosis inversa de poliamida. Química coreana. Ing. Res. 56(5), 679–686. https://doi.org/10.9713/kcer.2018.56.5.679 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Marshall, CW y col. Electrosíntesis de productos químicos básicos por una comunidad microbiana autótrofa. aplicación Reinar. Microbiol. 78(23), 8412–8420. https://doi.org/10.1128/AEM.02401-12 (2012).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Merten, U. Relaciones de flujo en ósmosis inversa. Ing. Ind. química Fundam. 2(3), 229–232. https://doi.org/10.1021/i160007a013 (1963).

Artículo CAS Google Académico

Mo, Z. et al. Cómo la ósmosis inversa asistida osmóticamente de alimentación dividida (SF-OARO) puede superar los procesos de ósmosis inversa convencional (CRO) con tarifas de electricidad constantes y variables. Desalación 530, 115670. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2022.115670 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Munubarthi, KK et al. Enfoque de modelado de sistema de parámetros distribuidos para la caracterización de una membrana de ósmosis directa de fibra hueca (HFFO) de alto flujo. Desalación https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114706 (2020).

Artículo Google Académico

Nakagawa, K. et al. Proceso de ósmosis inversa multietapa osmóticamente asistida para concentrar soluciones utilizando módulos de membrana de fibra hueca. química Ing. Res. Des. 162, 117–124. https://doi.org/10.1016/J.CHERD.2020.07.029 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Nicolaisen, B. Desarrollos en tecnología de membranas para tratamiento de agua. Desalinización 153(1–3), 355–360. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)01127-X (2003).

Artículo CAS Google Académico

Pal, P. & Nayak, J. Producción y purificación de ácido acético: revisión crítica hacia la intensificación del proceso. Sep. Purif. 46(1), 44–61. https://doi.org/10.1080/15422119.2016.1185017 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Parque, K. et al. Método de caracterización del comportamiento del transporte por membrana con flujo constante de agua en ósmosis directa asistida por presión. Desalación 498, 114738. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2020.114738 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Park, K., Kim, DY y Yang, DR Estudio de viabilidad basado en costos y análisis de sensibilidad de un nuevo proceso de ósmosis inversa asistida por solución de extracción (DSARO) para la desalinización de agua de mar. Desalinización 422, 182–193. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2017.08.026 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Pazouki, P. et al. Evaluación comparativa del ciclo de vida ambiental de configuraciones alternativas de sistemas de desalinización por dilución osmótica y mezcla. Desalación https://doi.org/10.1016/j.desal.2021.114963 (2021).

Artículo Google Académico

Peters, CD & Hankins, NP Ósmosis inversa asistida por osmosis (OARO): cinco enfoques para deshidratar salmueras salinas mediante procesos de membrana impulsados ​​por presión. Desalinización 458, 1–13. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2019.01.025 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Peters, CD & Hankins, NP La sinergia entre la ósmosis inversa osmóticamente asistida (OARO) y el uso de soluciones de extracción termosensibles para una desalinización sin descarga de líquido y eficiente en energía. Desalación 493, 114630. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2020.114630 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Prevoteau, A. et al. Electrosíntesis microbiana a partir de CO2: ¿una promesa para siempre?. actual Opinión Biotecnología. 62, 48–57. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2019.08.014 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Qasim, M. et al. Desalinización por ósmosis inversa: una revisión del estado del arte. Desalinización 459, 59–104. https://doi.org/10.1016/j.desal.2019.02.008 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Rocha, JA, Bravo, JL & Fair, JR Columnas de destilación con rellenos estructurados: un modelo integral para su desempeño. 1. Modelos hidráulicos. Ing. Ind. química Res. 32(4), 641–651. https://doi.org/10.1021/ie00016a010 (1993).

Artículo CAS Google Académico

Saadi, Z. et al. Eliminación por adsorción del antibiótico apramicina de soluciones acuosas utilizando clinoptilolita modificada con Tween 80 y Triton X-100: investigaciones experimentales y de modelado de lecho fijo. En t. J. Medio Ambiente. Salud Res. 30(5), 558–583. https://doi.org/10.1080/09603123.2019.1612039 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Sadhukhan, J., Ng, KS & Hernandez, EM Biorrefinerías y Procesos Químicos: Diseño, Integración y Análisis de Sostenibilidad, Biorrefinerías y Procesos Químicos: Diseño, Integración y Análisis de Sostenibilidad (2014). https://doi.org/10.1002/9781118698129.

Schunke, AJ et al. Valorización energética en desalinización SWRO: estado actual y nuevas posibilidades. Frente. Sostener. Ciudades 2(9), 9. https://doi.org/10.3389/frsc.2020.00009 (2020).

Artículo Google Académico

Senán-Salinas, J. et al. Análisis Prospectivo de Ciclo de Vida y análisis económico del reciclaje directo de membranas de ósmosis inversa al final de su vida útil basado en Sistemas de Información Geográfica. J. Limpio. Pinchar. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124400 (2021).

Artículo Google Académico

Strathmann, H. Membranas y procesos de separación de membranas. Enciclopedia de química industrial de Ullmann, VCH, FRG, A16, p. 237 (1990).

Tawalbeh, M. et al. Desarrollos recientes en ósmosis retardada por presión para desalinización y generación de energía. Renovar. Sostener. Energía Rev. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110492 (2021).

Artículo Google Académico

Togo, N. et al. Ósmosis inversa osmóticamente asistida que utiliza un módulo de membrana de fibra hueca para el proceso de concentración. Ing. Ind. química Res. 58(16), 6721–6729. https://doi.org/10.1021/ACS.IECR.9B00630 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Walawender, WP & Stern, SA Análisis de parámetros de separación por membrana. II. Flujo a contracorriente y a favor de la corriente en una sola etapa de permeación. Ciencia sep. 7(5), 553–584. https://doi.org/10.1080/00372367208056054 (1972).

Artículo CAS Google Académico

Wenten, IG & Khoiruddin, R. Aplicaciones de ósmosis inversa: perspectiva y desafíos. Desalinización 391, 112–125. https://doi.org/10.1016/j.desal.2015.12.011 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Xie, M. et al. Efectos de la temperatura de la solución de alimentación y extracción y la diferencia de temperatura transmembrana en el rechazo de contaminantes orgánicos traza por ósmosis directa. J. Miembro ciencia 438, 57–64. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2013.03.031 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Xu, Y. et al. Efecto de la concentración de la solución de extracción y las condiciones de funcionamiento en la ósmosis directa y el rendimiento de la ósmosis retardada por presión en un módulo enrollado en espiral. J. Miembro ciencia 348(1–2), 298–309. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2009.11.013 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Yang, G. et al. Recuperación de ácido acético del licor de prehidrólisis del proceso de producción de pulpa de disolución a base de kraft de madera dura mediante extracción reactiva con triisooctilamina. Biores. Tecnología 138, 253–258. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.03.164 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Yang, W. et al. Análisis numérico del rendimiento de la ósmosis retardada de presión de flujo a contracorriente ideal. Desalinización 433, 41–47. https://doi.org/10.1016/j.desal.2017.12.058 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Tú, X. et al. Diseño óptimo de destilación extractiva para deshidratación de ácido acético con N-metil acetamida. química Ing. Proceso. 120, 301–316. https://doi.org/10.1016/j.cep.2017.07.025 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Descargar referencias

Los autores agradecen la financiación de EPSRC para "Suministro de combustible líquido y bioenergía a partir de la reducción de CO2" (número de subvención EP/N009746/1), proporcionada a través de la Universidad de Surrey, Centro para el Medio Ambiente y la Sostenibilidad.

Departamento de Ingeniería Química y de Procesos, Centro de Medio Ambiente y Sostenibilidad, Universidad de Surrey, Guildford, GU2 7XH, Reino Unido

Behzad HM Beigi, Siddharth Gadkari y Jhuma Sadhukhan

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

BHMB: Propuso el concepto de diseño y desarrolló el modelo matemático para simularlo. JS: Ayudó en la redacción del manuscrito. SG: Examinó las matemáticas y el ajuste del modelo.

Correspondencia a Behzad HM Beigi.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a los reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso abierto Este artículo tiene una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, el intercambio, la adaptación, la distribución y la reproducción en cualquier medio o formato, siempre que se otorgue el crédito correspondiente al autor o autores originales y a la fuente. proporcionar un enlace a la licencia Creative Commons e indicar si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la regulación legal o excede el uso permitido, deberá obtener el permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

HM Beigi, B., Gadkari, S. & Sadhukhan, J. Osmosis inversa asistida osmóticamente, simulada para lograr altas concentraciones de soluto, con bajo consumo de energía. Informe científico 12, 13741 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-16974-x

Descargar cita

Recibido: 11 Abril 2022

Aceptado: 19 julio 2022

Publicado: 12 agosto 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-16974-x

Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, un enlace para compartir no está disponible actualmente para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenido Springer Nature SharedIt

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y Pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.