Nos últimos anos, a nanofiltração (NF) vem conquistando espaço em diferentes setores industriais e ambientais, posicionando-se como uma das tecnologias mais versáteis no campo da separação por membranas. 
Embora menos conhecida do grande público do que a osmose reversa (RO) ou a ultrafiltração (UF), a NF já se mostra peça-chave em processos de tratamento de água, bebidas, alimentos, farmacêuticos e até químicos finos, graças à sua capacidade de reter contaminantes específicos sem exigir o mesmo nível de energia de tecnologias mais intensivas.
“A nanofiltração é um processo de separação por membranas (PSM) utilizado para remover partículas, íons e substâncias presentes em soluções aquosas, com base no tamanho das moléculas e nas propriedades elétricas” – explica Tatianne Costa de Andrade, analista de engenharia da AST Ambiente.
O procedimento consiste na passagem de um fluido por uma membrana semipermeável com poros de escala nanométrica, capazes de reter moléculas de tamanho intermediário. Na prática, isso significa que sais divalentes e trivalentes, como cálcio e magnésio, bem como compostos orgânicos de médio peso molecular, são eficientemente removidos, enquanto sais monovalentes, como o cloreto de sódio, passam em maior proporção. 
A água é pressurizada e forçada a passar através da membrana semipermeável, dividindo-se em duas correntes líquidas distintas, chamadas de permeado e concentrado ou rejeito. O concentrado é a menor corrente líquida e contém as moléculas maiores (como metais pesados, substâncias orgânicas e alguns sais) que foram retidas, enquanto o permeado é a maior fração líquida do processo, resultando em um efluente filtrado com alta remoção de impurezas.
“Na prática, a NF retém grande parte de matéria orgânica de baixo peso molecular, vírus/partículas menores, e principalmente íons divalentes (Ca2+, Mg2+, sulfato, etc.), enquanto permite maior passagem de monovalentes (Na+, Cl-) em comparação à RO” – complementa Thiago Antoniolli, gerente comercial da BBI Filtração.
Por causa dessas características, a demanda por soluções de nanofiltração cresce em setores que exigem pureza e qualidade da água ou separação seletiva de compostos. A indústria de alimentos e bebidas, por exemplo, recorre à tecnologia para a padronização de ingredientes líquidos e concentração de sucos, além da remoção de contaminantes que possam comprometer sabor e segurança. 
Já o setor farmacêutico utiliza a NF para purificação de matérias-primas e formulações, enquanto empresas químicas se beneficiam na recuperação de subprodutos de valor agregado. No saneamento, vem sendo adotada no tratamento de água potável e em sistemas de reuso, ajudando a atender normas cada vez mais rigorosas. A indústria têxtil e química, por sua vez, utiliza para tratamento de efluentes industriais e produção de água de reúso.
“Esta tecnologia se situa entre a ultrafiltração e a osmose reversa em termos de tamanho de poros e eficiência, oferecendo uma remoção seletiva de íons e moléculas maiores sem a necessidade da alta pressão exigida pela osmose reversa” – complementa Marcia Santana, CEO DBM Nano. 

Características e principais diferenciais
A fabricação das membranas de nanofiltração geralmente envolve polímeros, muitas vezes em estruturas compostas em camadas. Esses materiais são escolhidos pela combinação de resistência mecânica, estabilidade química e capacidade de formar filmes ultrafinos com seletividade precisa. 
A Poliamidas são amplamente utilizadas devido à sua alta eficiência e resistência química, o Polietileno e polipropileno são opções menos comuns, mas ainda assim oferecem boa resistência mecânica e durabilidade. Membranas compósitas, por sua vez são feitas de uma camada fina de material ativo (como poliamida) sobre um suporte poroso, aumentando a eficiência e vida útil da membrana. 
Vale destacar que a durabilidade do sistema depende não apenas do material, mas também do design e da resistência a incrustações, um dos grandes desafios operacionais.
“Esses materiais influenciam diretamente na eficiência de filtragem, a resistência à fouling (acúmulo de matéria orgânica, biofilme ou precipitados minerais na superfície da membrana), a resistência química e a durabilidade da membrana. Materiais de alta qualidade e com melhor compatibilidade com a água e as condições de tratamento podem resultar em membranas com maior vida útil e menor necessidade de manutenção” – enfatiza Tatianne Costa de Andrade.
Sob a ótica da sustentabilidade, pode ser considerada uma solução alinhada às demandas atuais. Por operar com pressões mais baixas do que a osmose reversa, consome menos energia e, ao mesmo tempo, permite processos de reúso e redução do desperdício hídrico. Além disso, preserva sais essenciais na água tratada, o que em algumas aplicações reduz a necessidade de re-mineralização posterior.
“Em muitos cenários a NF é uma solução mais sustentável comparada à separação por troca iônica química e, em alguns casos, à RO. Há várias razões para isso, entre elas podemos mencionar o menor consumo de energia que RO, quando o objetivo é remover dureza ou compostos específicos (pois opera em pressões mais baixas); maior recuperação de permeado possível em operações otimizadas (mais água útil por volume tratado); e a redução no uso de produtos químicos”– destaca Antoniolli.

Por outro lado, é importante destacar que sustentabilidade depende de controle de fouling, da gestão de concentrado e do ciclo de vida dos materiais (ex.: formulações poliméricas petroquímicas têm implicações ambientais). Pesquisas recentes focam membranas “mais verdes” e processos com menor pegada química.
Do ponto de vista técnico, a NF se diferencia pela seletividade. Enquanto a UF é mais voltada à remoção de partículas suspensas, bactérias e macromoléculas. A nanofiltração atua em escala molecular, retendo também dureza da água, pesticidas e matéria orgânica dissolvida. 
Já em relação à osmose reversa, o grande diferencial é a permeabilidade, uma vez que permitem maior passagem de sais monovalentes, o que evita a desmineralização total e reduz a pressão operacional. O resultado é uma tecnologia que preserva minerais benéficos, consome menos energia e, ao mesmo tempo, atende padrões de qualidade elevados.
“A NF é, então, um PSM intermediário entre a UF e a OR que é capaz de produzir uma água de elevada qualidade a depender da aplicação requerida, podendo ser escolhida com processo de tratamento avaliando e considerando pontos e oportunidades estratégicas” – ressalta Tatianne.
De forma resumida, o diferencial está principalmente devido ao tamanho das partículas filtradas e do consumo energético em relação a pressão aplicada. Segundo Marcia, a ultrafiltração atua em baixas pressões e remove sólidos suspensos, coloides, vírus e bactérias, mas praticamente não retém sais dissolvidos. 
A nanofiltração, por sua vez, opera em pressões intermediárias, retendo moléculas orgânicas de médio peso molecular e sais multivalentes, mas permite a passagem parcial de sais monovalentes. Já a osmose reversa é a mais seletiva, removendo praticamente todos os sais e pequenas moléculas orgânicas, produzindo água de alta pureza, porém com necessidade de pressões elevadas e maior consumo energético.

Desafios e perspectivas para o futuro
Apesar de seus benefícios, a nanofiltração também enfrenta desafios. Os principais estão relacionados ao fouling, que pode comprometer a vazão e encurtar a vida útil. Outro ponto é a limitação quanto à rejeição de sais monovalentes, o que em determinadas aplicações exige sistemas complementares de tratamento. A busca por membranas mais resistentes, de limpeza facilitada e maior durabilidade ainda é central para a evolução do setor.
Há também o quesito de perda de eficiência ao longo do tempo. Membranas podem perder eficiência com o tempo devido à degradação ou obstrução dos poros. Sendo necessário observar as recomendações técnicas e seguir o plano de manutenção preventiva dos fabricantes. 
Além disso, segundo Antoniolli, temos a questão da sensibilidade química, uma vez que algumas membranas poliamida são sensíveis ao cloro livre (oxidação), e isso afeta durabilidade. Ademais vale mencionar os custos iniciais e necessidade de pré-tratamento adequado, para evitar fouling e proteger membranas. 
“O custo inicial de um sistema de nanofiltração pode ser maior do que os tradicionais. Entretanto, pode ser reduzido se analisada a economia ao longo prazo devido à redução de produtos químicos e manutenção do sistema que pode suprir essas despesas iniciais” – complementa Marcia.
Nos últimos anos, inovações têm ampliado as vantagens dessa tecnologia. Entre elas, destacam-se as membranas com maior resistência a incrustações (fouling), recobertas por materiais hidrofílicos ou modificadas com nanomateriais para melhorar o fluxo de permeado. 
Também há avanços no design de módulos de membranas, que tornam a operação mais compacta e eficiente, e na automação dos sistemas, com monitoramento em tempo real da performance e autolimpeza inteligente.
“Com novos materiais e estruturas, as membranas de NF estão ficando mais eficientes na retenção de contaminantes e com maior vida útil. Além disso, sensores e sistemas de controle avançados permitem monitoramento em tempo real da eficiência do processo, ajustando variáveis como pressão e fluxos para otimizar o desempenho” – afirma Tatianne.
Ela destaca ainda avanços na personalização das membranas, com produtos mais adaptados a diferentes tipos de efluentes e condições operacionais. Além disso, tecnologias híbridas, com a combinação de nanofiltração com outros processos, como osmose reversa e ultrafiltração, para aumentar a eficiência de separação. 
Podemos destacar ainda investimentos em membranas cada vez mais sustentáveis e no uso de tecnologias de energia renovável para o fornecimento de energia dos sistemas de NF, e a maior utilização de IA para otimizar os processos de controle e manutenção, otimizando os custos operacionais e melhorando a performance dos sistemas de membranas, como NF. 
Olhando para o futuro, a tendência é de crescimento da nanofiltração em nichos onde o equilíbrio entre qualidade da água e custo energético é crucial. O avanço da digitalização e da indústria 4.0 deve impulsionar a integração de sistemas de NF com sensores inteligentes e inteligência artificial, permitindo ajustes automáticos e maior eficiência. Além disso, a pesquisa em materiais avançados promete membranas mais seletivas, duráveis e sustentáveis. 
Se a ultrafiltração e a osmose reversa já ocupam seu espaço consolidado, a nanofiltração se apresenta como a “tecnologia intermediária” capaz de oferecer seletividade ajustada, economia energética e versatilidade. Uma solução que, ao unir ciência de materiais e engenharia de processos, ganha cada vez mais protagonismo em um mundo que precisa conciliar eficiência industrial, segurança e sustentabilidade. 
 

Contato das empresas
AST Ambiente: www.ast-ambiente.com.br
BBI Filtração: www.bbifiltracao.com.br
DBM Nano: www.dbmnano.com.br