Omvendt osmose
Omvendt osmose er en teknologi, der bruges til at lave saltvand om til drikkevand. Man benytter her en kunstig semipermeable membran, som er en efterligning af de membraner, der findes i naturen. Teknologien kan bruges til at sortere store molekyler, partikler og ioner fra drikkevand.
Omvendt osmose benytter princippet fra osmose, bare i den anden retning. Ved normal osmose går vandet fra en tilstand med mange opløste stoffer til en tilstand med en jævn fordeling af opløste stoffer.
Da de opløste molekyler og ioner ikke kan bevæge sig gennem en semipermeabel membran, bevæger vandet sig igennem membranen, for at udligne koncentrationen af opløste stoffer. Det vandtryk som bliver skabt af bevægelsen af vand kaldes osmotisk tryk, og sker altid i retning af den højeste koncentration af opløste stoffer.
I omvendt osmose skal vandet bevæge sig fra en høj koncentration til en lav koncentration. Det vand man starter med er normalt saltvand, som skal presses over membranen imod det osmotiske tryk. På den måde får man rent drikkevand på den ene side af membranen, mens man koncentrerer mængden af salt og andre molekyler på den anden side. Du kan se en figur der viser princippet for omvendt osmose herunder.
Illustration: Projekt Hovedet i Havet
Trykket i processen skal være højere end det osmotiske tryk, ellers vil processen gå i stå fordi vandet vil sive tilbage gennem membranen. Faktisk skal trykket være en del højere for at processen skal være effektiv, så man må bruge store pumper til at skabe det helt rigtige tryk.
| Aktivitet |
|---|
Brug figuren herover og forklar teorien bag omvendt osmose.
|
Af-saltningsanlæg
Næsten alle større skibe har et anlæg til at lave ferskvand fra saltvand. Normalt havvand skal have et tryk på omkring 28 bar for at afsaltningsanlægget der anvender omvendt osmose kan fungere. Som processen kører vil havvandets koncentration af salt stige, og det betyder at trykket i saltvandet også skal stige for at processen kan forsætte. Derfor benytter man et tryk på 40-70 bar på skibe, alt efter anlæggets størrelse og behovet for ferskvand.
Omvendt osmose bruges også i lande, hvor der ikke er grundvanddepoter. I Danmark kan vi bore efter grundvandet for at få drikkevand, men det er langt fra tilfældet alle steder. Kæmpemæssige anlæg kører hele tiden for at lave rent drikkevand fra saltvand. På verdensplan kommer en stor del af drikkevandet faktisk fra afsaltning med bl.a. omvendt osmose. Cirka 300 millioner mennesker levede af ferskvand fra afsaltning i 2015, og der blev produceret ca. 86,6 millioner kubikmeter vand på denne måde hver eneste dag.
| Aktivitet - regneopgave |
|---|
Det koster energi at køre processen med omvendt osmose: Vi bruger i dette eksempel 5 kWh/m3 saltvand tilføjet i indløbet af maskinen. Strøm er ikke gratis, og 1 kWh koster 2,37 kr.
|