La separación eficiente de mezclas de agua y aceite es un desafío recurrente en diversas industrias, desde el tratamiento de aguas residuales hasta la purificación de biocombustibles. Aunque la naturaleza inmiscible del agua y el aceite facilita su separación en mezclas simples, como en el caso de aliños para ensaladas, las mezclas industriales complejas presentan mayores dificultades. Unos investigadores han desarrollado una técnica innovadora, descrita en Science, que utiliza dos membranas semipermeables para lograr una separación eficiente y de alta pureza. Este avance tiene el potencial de transformar procesos industriales, optimizando tanto la recuperación de recursos como la sostenibilidad.
La clave del nuevo método radica en el uso de dos membranas con propiedades complementarias: una hidrofílica, que atrae el agua, y otra hidrofóbica, que repele el agua y favorece el paso del aceite. Estas membranas están dispuestas en capas con un canal estrecho entre ellas. Cuando la mezcla de aceite y agua es bombeada a través del sistema, la membrana hidrofílica absorbe rápidamente el agua, incrementando la concentración de aceite en el canal. En este espacio confinado, las pequeñas gotas de aceite se fusionan en gotas más grandes, que son extraídas eficientemente a través de la membrana hidrofóbica. Este ciclo es reforzado por un sistema de retroalimentación en el que la eliminación del aceite potencia la separación continua del agua.
Los resultados de este enfoque son notables. Los investigadores lograron recuperar el 75 % del agua y el 97 % del aceite presentes en la mezcla, con una pureza del 99,9 %. Esta técnica no solo facilita la recuperación de ambos líquidos, sino que los convierte en recursos utilizables, eliminando casi por completo los desechos. En aplicaciones industriales, este método podría transformar el tratamiento de aguas residuales, permitiendo la obtención de agua limpia y aceite reutilizable a partir de desechos industriales. Además, su diseño versátil puede adaptarse a otros procesos complejos, como la eliminación de agua en biocombustibles o la extracción de nutrientes de productos lácteos.
La combinación de membranas hidrofílicas e hidrofóbicas ofrece ventajas significativas frente a las tecnologías tradicionales, como la ósmosis inversa. Estas suelen filtrar un único componente de la mezcla, dejando residuos concentrados que son difíciles de manejar y pueden ser ambientalmente perjudiciales. En contraste, el diseño propuesto por los investigadores no solo supera estas limitaciones, sino que también puede integrarse con membranas comerciales para abordar una amplia gama de aplicaciones.
Este avance va más allá de la separación de agua y aceite, abriendo la puerta a nuevos métodos de separación en industrias a gran escala. Este enfoque representa un ejemplo de cómo la ingeniería de membranas puede ser una herramienta clave para resolver desafíos complejos, demostrando que, en ciertos casos, ser «bicéfalo» puede ser una estrategia altamente efectiva.
