Dinâmica de umedecimento induzida por surfactante no contexto da dessalinização hipersalina para destilação por membrana

Entre as diferentes tecnologias de dessalinização para atender à demanda de água doce, a destilação por membrana (MD) é promissora, pois pode tratar eficazmente a alimentação hipersalina ou a rejeição por osmose reversa e melhorar ainda mais a recuperação de água doce, ao mesmo tempo que reduz a quantidade de descarga de líquido. No entanto, o umedecimento dos poros da membrana pelo surfactante compromete a eficiência da separação, uma vez que o MD depende da manutenção de um entreferro estável no poro da membrana. Demonstrou-se que a cinética de umedecimento induzida por surfactante para uma membrana hidrofóbica aplicada na tecnologia MD depende apenas da concentração de surfactante a granel e do fluxo de vapor. Neste estudo, examinamos o efeito dissociado da concentração de sal e da concentração de surfactante a granel e sua relação com a umectação induzida pelo surfactante. Mesmo em baixa concentração de surfactante (dodecilsulfato de sódio 0,1 mM), a concentração de sal (cloreto de sódio) pode afetar significativamente a dinâmica de umedecimento. Em explicit, altas concentrações de sal (acima de 1,2 M ou 70 g/L de NaCl) podem acelerar notavelmente a umectação e, assim, tornar o MD inadequado para tais rações. Por outro lado, concentrações de surfactantes bem acima da concentração micelar crítica (CMC) são testadas com baixa concentração de sal, e os resultados revelam que as membranas hidrofóbicas de PVDF funcionam de forma bastante estável, sem qualquer perda significativa na eficiência de remoção de sal. Uma estrutura matemática que captura a força iônica e a atividade surfactante também é proposta para prever diferentes regimes de umedecimento da membrana. Essas descobertas apontam para a necessidade de acoplar a concentração do surfactante a granel com a concentração de sal para prever com mais precisão a umectação induzida pelo surfactante. Estes resultados também abrem um caminho para um mecanismo alternativo que complementa o entendimento existente sobre a umectação induzida por surfactante.