Un equipo de investigadores liderado por el profesor Wan Yinhua, del Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia China de Ciencias, ha logrado desarrollar una membrana de ósmosis inversa (RO) de doble función que presenta propiedades antibacterianas y antiadherentes mejoradas. Esta innovadora membrana demuestra una actividad antibacteriana de amplio espectro y sostenida, así como resistencia a diversos contaminantes, lo que la convierte en una opción idónea para aplicaciones de purificación de agua, desalinización de agua de mar y tratamiento de aguas residuales de alta salinidad.
Los hallazgos de esta investigación han sido publicados en el Journal of Membrane Science. Uno de los desafíos más significativos en la tecnología de ósmosis inversa radica en el aumento del consumo energético y los costos operativos, derivados del fenómeno conocido como fouling o ensuciamiento de las membranas. Este problema suele ser causado por una combinación de adsorción orgánica, precipitación inorgánica y crecimiento microbiano, siendo el biofouling responsable de más del 45% de las dificultades encontradas. La rápida proliferación de microorganismos y las complicaciones asociadas a su eliminación efectiva a través de tratamientos previos agravan esta problemática.
Innovación en Membranas de Ósmosis Inversa
Para abordar este desafío, los investigadores han preparado una membrana de RO dual funcional, que mejora las propiedades antibacterianas y antiadherentes mediante la grafting simultánea de líquidos iónicos y monómeros de ácido sulfónico en la superficie de la membrana, utilizando una simple polimerización radical de oxidación-reducción. Esta innovación permite superar el efecto de «compensación», logrando un aumento en el flujo de tratamiento sin comprometer la capacidad de rechazo de sales.
La membrana presenta una mayor hidrofilicidad, una superficie más lisa y una carga superficial reducida, lo que le confiere resistencia al ensuciamiento por suero bovino, ácido húmico y alginato de sodio. Además, la membrana demuestra una notable actividad antibacteriana contra E. coli y S. aureus, gracias a las propiedades antibacterianas de los segmentos de líquido polioiónico.
Según el doctor Chen Xiangrong, autor correspondiente del estudio, «nuestra membrana muestra un mayor flujo de tratamiento y una menor tasa de disminución del flujo en la purificación de agua del grifo en comparación con una membrana de RO comercial. Tras un lavado alcalino, el flujo de la membrana puede restaurarse por completo y mantiene una tasa bactericida del 99,8% contra E. coli.»
En resumen, esta investigación tiene el potencial de mejorar la eficiencia de los sistemas de RO, contribuyendo así a soluciones de tratamiento de agua más efectivas y sostenibles.
Más información:
Mingjiao Lang et al, Dual-functional reverse osmosis membranes: A novel Approach to Combat biofouling with enhanced antibacterial and Antiadhesion properties, Journal of Membrane Science (2025). DOI: 10.1016/j.memsci.2025.123699
Proporcionado por la Academia China de Ciencias