Differenze tra il filtraggio con osmosi inversa e con carboni attivi

L'acqua che consumiamo quotidianamente può contenere diverse impurità, sia di origine naturale che derivanti da attività umane. Per garantire un'acqua potabile di alta qualità, vengono utilizzati vari sistemi di filtrazione, tra cui l'osmosi inversa e i filtri a carboni attivi. Questi due metodi, sebbene mirino entrambi a purificare l'acqua, operano attraverso processi distinti e sono efficaci nell'eliminare specifici contaminanti.

L'osmosi inversa è un processo avanzato di purificazione dell'acqua basato su un principio fisico: la separazione molecolare attraverso una membrana semipermeabile. In condizioni naturali, l'acqua tende a muoversi da una soluzione a bassa concentrazione di sali a una ad alta concentrazione, attraverso la membrana (osmosi). Applicando una pressione maggiore rispetto alla pressione osmotica naturale, si forza l'acqua a fluire nella direzione opposta. Questo processo lascia le impurità sul lato della soluzione concentrata e permette il passaggio di acqua quasi pura dall'altro lato.

Componenti principali di un sistema ad osmosi inversa

1. Membrana semipermeabile: la membrana è il cuore del sistema. I suoi pori, di dimensioni inferiori a 0,0001 micron, consentono il passaggio delle sole molecole d'acqua, trattenendo particelle più grandi come sali, metalli pesanti, batteri e virus.
2. Pressione: affinché il processo funzioni, è necessaria una pompa che applichi una pressione sufficiente a spingere l'acqua attraverso la membrana. La pressione richiesta varia in base alla salinità e alla qualità dell'acqua in ingresso.
3. Pre-filtrazione: spesso, prima dell'osmosi inversa, si utilizza un filtro a carboni attivi o un pre-filtro per rimuovere cloro e sedimenti che potrebbero danneggiare la membrana.

Benefici specifici dell'osmosi inversa

• Rimozione quasi totale delle impurità: è uno dei sistemi più efficaci per eliminare contaminanti come arsenico, nitrati, solfati, sodio, piombo e fluoruro.
• Acqua purissima: produce acqua leggera e senza sapori o odori indesiderati, ideale per il consumo umano o per usi specifici come apparecchiature mediche o laboratori.

Considerazioni sull'osmosi inversa

• Efficienza energetica: sebbene richieda energia per il funzionamento della pompa, i sistemi moderni sono progettati per minimizzare il consumo energetico.

Acqua di scarto: il processo genera una certa quantità di acqua di scarico, che contiene le impurità rimosse.

I filtri a carboni attivi sono tra i metodi di filtrazione più utilizzati per il trattamento dell'acqua. Si basano sull'adsorbimento, un processo chimico-fisico in cui le molecole dei contaminanti si legano alla superficie del carbone attivo.

Principio di funzionamento

Il carbone attivo è ottenuto da materiali naturali come gusci di cocco, carbone vegetale o torba, trattati termicamente per ottenere una struttura estremamente porosa. Un solo grammo di carbone attivo può avere una superficie interna di oltre 1.000 metri quadrati, offrendo un'ampia area per l'adsorbimento delle impurità.

Contaminanti rimossi

• Cloro e derivati
• Composti organici volatili (COV)
• Pesticidi ed erbicidi
• Sostanze che causano odori e sapori indesiderati

Tipi di filtri a carboni attivi

1. Carbone attivo granulare (GAC): particolarmente adatto per flussi elevati, rimuove efficacemente cloro e sapori indesiderati.
2. Carbone attivo in blocco (Carbon Block): ha una struttura più densa, che offre una capacità di filtrazione maggiore, pur mantenendo una buona velocità di flusso.

Vantaggi dei filtri a carboni attivi

• Costo contenuto: sono più economici rispetto ai sistemi di osmosi inversa.
• Manutenzione semplice: sostituire un filtro è rapido e non richiede particolari competenze tecniche.
• Miglioramento immediato: rimuovono sapori e odori indesiderati dall'acqua in pochi istanti.

Limitazioni

• Non rimuovono sali disciolti o metalli pesanti.
• Possono diventare un terreno fertile per batteri se non sostituiti regolarmente.

• Osmosi inversa: Utilizza una membrana semipermeabile con pori di dimensioni estremamente ridotte (circa 0,0001 micron), che permette il passaggio solo delle molecole d'acqua, trattenendo la maggior parte dei contaminanti. Questo processo richiede una pressione elevata per forzare l'acqua attraverso la membrana.
• Filtri a carboni attivi: Basano il loro funzionamento sull'adsorbimento, un processo chimico-fisico in cui le molecole dei contaminanti si legano alla superficie del carbone attivo. La struttura porosa del carbone offre un'ampia superficie di contatto, ma non è efficace nel trattenere sostanze disciolte a livello ionico o microrganismi.

L'osmosi inversa è indicata quando l'acqua presenta elevate concentrazioni di sali disciolti, metalli pesanti, nitrati o contaminanti chimici persistenti. È particolarmente utile in aree dove l'acqua ha un sapore salmastro o contiene contaminanti industriali, rendendo necessario un trattamento profondo. Questo sistema rimuove fino al 99% dei contaminanti, inclusi microrganismi patogeni, garantendo un'acqua ultra-pura. Tuttavia, può eliminare anche minerali benefici come calcio e magnesio, motivo per cui in alcuni casi si consiglia di aggiungere un sistema di remineralizzazione. Inoltre, il processo richiede una pressione elevata per funzionare ed è associato a una produzione di acqua di scarto che va gestita adeguatamente.

I filtri a carboni attivi sono ideali per migliorare il gusto e l'odore dell'acqua, rimuovendo cloro, pesticidi, erbicidi e composti organici volatili. Sono particolarmente adatti in situazioni in cui l'acqua è microbiologicamente sicura ma presenta problemi sensoriali o chimici di lieve entità. Grazie alla loro struttura porosa, i filtri a carboni attivi offrono una superficie ampia per l'adsorbimento delle impurità, migliorando la qualità percepita dell'acqua. Tuttavia, non trattano sali disciolti, metalli pesanti o batteri. È essenziale sostituirli regolarmente per evitare accumuli di contaminanti e garantire un'efficacia costante nel tempo.

Osmosi inversa

Pro: Rimuove una vasta gamma di contaminanti, inclusi sali, metalli pesanti e nitrati.
Contro: Può essere costoso, richiede manutenzione regolare delle membrane e può produrre acqua demineralizzata.

Filtri a carboni attivi

Pro: Migliorano il gusto e l'odore dell'acqua, sono relativamente economici e facili da installare.
Contro: Non rimuovono sali disciolti, metalli pesanti o microrganismi, e possono diventare un terreno fertile per i batteri se non sostituiti regolarmente.

Uso combinato dei due sistemi

L'uso combinato di osmosi inversa e filtri a carboni attivi rappresenta una soluzione avanzata per garantire acqua di qualità eccellente, soddisfacendo sia esigenze sensoriali che chimiche. Il processo inizia con il filtro a carboni attivi, che rimuove cloro, composti organici, pesticidi e altre sostanze che alterano il sapore e l'odore dell'acqua. Questa fase migliora immediatamente la qualità dell'acqua percepita dall'utente e, al contempo, protegge la membrana dell'osmosi inversa, prevenendo danni chimici e prolungandone la durata.

Successivamente, l'acqua viene trattata con l'osmosi inversa, un sistema che utilizza una membrana semipermeabile per eliminare sali disciolti, nitrati, metalli pesanti e microrganismi. Il risultato è un'acqua altamente purificata, sicura e leggera, priva di impurità potenzialmente dannose. L'integrazione dei due sistemi garantisce un trattamento completo, combinando l'efficacia nella rimozione dei contaminanti chimici e fisici con il miglioramento sensoriale.

Questa configurazione è ideale in ambiti che richiedono acqua di alta qualità, come abitazioni, ristoranti, laboratori e ospedali. Offre una protezione totale contro una vasta gamma di contaminanti, migliorando sia la sicurezza che l'esperienza d'uso dell'acqua. La versatilità del sistema lo rende adatto a diverse esigenze, permettendo personalizzazioni per specifici problemi, come la presenza di cloro o l'elevata salinità, garantendo sempre un'acqua di altissimo standard.

La scelta tra osmosi inversa e filtri a carboni attivi dipende dalle specifiche caratteristiche dell'acqua da trattare e dalle esigenze dell'utente. Per un'acqua con problemi di sapore e odore dovuti al cloro, i filtri a carboni attivi possono essere sufficienti. Tuttavia, per contaminazioni più gravi o per la rimozione di sali disciolti