Revista Potencial Químico
ISSN 2027-9736
Enero 2015, No 6
Departamento de Ingeniería Química
Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales
Directora
Stefany Melo Parra
Editora en Jefe
María Alejandra Amaya Marín
Realizadores
Alan Didier Pérez
Ávila Anderson Valencia Isaza
Daniel Eduardo Quiroga Alonso
Darío Guevara Plata
Diego Alejandro Hernández Ospina
María Alejandra Amaya Marín
Roberto José Guerrero Trejo
Sebastián Pineda Pineda
Stefany Melo Parra
Yohiner Moreno Salamanca
Yulánderson Salguero Rodríguez
Comité editorial
Anderson Valencia Isaza
Sebastián Pineda Pineda
Stefany Melo Parra
Roberto José Guerrero Trejo
Yohiner Moreno Salamanca
Yulánderson Salguero Rodríguez
Alan Didier Pérez Ávila
Comité evaluador
Wilmar Osorio Viana
Alan Didier Pérez Ávila
Carlos Bello
Ximena Vargas
Sigifredo Cervera
Alberto Albis
Marley Vanegas
Jorge Piñeres
Fredys Jiménez
Hernan Darío Álvarez
Juan Bernardo Restrepo
Gezira de Avila Montiel
Diagramación e impresión
Editorial Blanecolor S.A.S.
Óscar Andrés Prado Rubio
Profesor Asociado Grupo de Investigación en Aplicación de Nuevas Tecnologías - GIANT
Departamento de Ingeniería Química Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales
Tecnología de membranas: oportunidades en la era biotecnológica
Membrane technology: opportunities in the biotechnological era
Se puede considerar que tecnología de membranas es un área relativamente reciente, a pesar de que se han reportado estudios de laboratorio que datan del siglo XVIII. La aplicación masiva de las membranas se vio limitada por sus altos costos, poca reproducibilidad en fabricación de membranas, selectividad limitada y baja capacidad. Solo es hasta la década de los 60‘s en donde aplicaciones especializadas a nivel industrial aparecen en operaciones guiadas por presión, seguidamente, se desarrollan aplicaciones más específicas para medicina y procesos algunos industriales.
Las operaciones de separación con membranas son interesantes dentro de algunos procesos del área biotecnológica debido a que han mostrado ventajas reteniendo los compuestos de interés, alcanzando alta pureza de los productos, eliminando el uso de químicos en línea, trabajando a condiciones moderadas de presión y temperatura, incrementando la productividad, reduciendo el tamaño de los equipos, mejorando la estabilidad de la operación, permitiendo operación en continuo, disminuyendo el consumo energético, reduciendo las emisiones, favoreciendo la seguridad del proceso, entre otros. Por ende, las operaciones de separación con membranas se han empleado en procesos biotecnológicos para: pretratamiento, producción, recuperación y purificación de productos. Más recientemente, la investigación se ha enfocado en intensificar los procesos biotecnológicos con membranas tanto en la fase reactiva como de recuperación. De esta manera, se abre una nueva gama de posibilidades para explotar las membranas en la producción de componentes de alto valor agregado a través de bioprocesamiento.
A pesar de la evidencia industrial y los resultados alentadores de procesos intensificados con membranas a escala laboratorio y piloto, se presentan una serie de retos que aún obstaculizan el uso masivo a nivel industrial de las operaciones de separación con membranas en bioprocesos. En primera instancia, la mayor limitación para alcanzar una operación sostenible se origina en que la membrana retiene material que tiende a acumularse en una capa concentrada que seguidamente puede depositarse tanto en la superficie como en el interior de la membrana. En procesos biotecnológicos, estos fenómenos son causados principalmente por la presencia de microorganismos, coloides, proteínas, enzimas, macromoléculas extracelulares y precipitación de iones. La acumulación de material deteriora considerablemente la eficiencia de la separación debido a un incremento gradual en la resistencia al transporte. Con el fin de contrarrestar el efecto adverso sobre la separación, se han propuesto modificaciones a los materiales de las membranas explotando mecanismos químicos, físicos y mecánicos tanto in situ como ex situ. A pesar de los esfuerzos realizados, el ensuciamiento de la membrana aún se considera un reto ya que las metodologías propuestas no son totalmente eficicientes o someten a los sistemas biológicos a estrés y fluctuaciones. Esta es un área de investigación aún fuctífera para los ingenieros químicos pues requiere esfuerzos tanto teóricos como experimentales para fortalecer nuestro entendimiento de la fenomenología.
Recursos
-
Formatopdf
-
Idioma:español
-
Tamaño:985 kb