Membrānas destilācija ir process, ko izmanto šķidrumu atdalīšanai vai attīrīšanai. Šī tehnoloģija darbojas, radot temperatūras gradientu visā membrānā, kur viena puse ir siltāka, bet otra vēsāka. Tvaiki, kas paceļas no uzsildītā šķidruma, iziet cauri membrānai uz vēsāku zemāka spiediena zonu, kur tie kondensējas attīrītā šķidruma formā. Šis destilācijas veids ir izmantojams rūpnieciskajās iekārtās, kur no maisījuma ir jāatdala noteikti šķidrumi, un atsāļošanas iekārtās, kur no sālsūdens jāiegūst saldūdens.
Kad šķidrums tiek uzsildīts, tas galu galā sāk iztvaikot vai vārīties. Siltuma dēļ šķidruma molekulas iegūst enerģiju, un tās paceļas tvaiku stāvoklī. Piemērs tam ir tvaiks, kas paceļas no karstā ūdens.
Membrānas destilācijā tvaiki atrodas kamerā un paaugstinās spiediens, izspiežot molekulas caur porainu vidi – membrānu. Šajā destilācijas procesā izmantotā membrāna ļauj iziet cauri tikai tvaikiem, novēršot citus piemaisījumus. Pēc tam, kad tvaiki iziet cauri membrānai, tie saskaras ar vēsu laukumu vai virsmu, kas liek tiem atkal kondensēties šķidrā stāvoklī. Iegūtais šķidrums sastāv tikai no molekulām, kas atradās tvaikos, un visi sāls vai citi neiztvaicēti piemaisījumi joprojām atrodas sākotnējā maisījumā.
Pastāv daži membrānas destilācijas procesu veidi. Tiešā kontakta membrānas destilācija, ko parasti izmanto atsāļošanā, nodrošina dzesēšanas šķīdumu saskarē ar membrānas tālāko pusi. Gaisa spraugas membrānas destilācija atdala dzesēšanas šķidrumu no membrānas ar spraugu un cietu virsmu, uz kuras var kondensēties tvaiki. Cita veida procesi, piemēram, slaucīšanas gāzes un vakuuma membrānas destilācija, aktīvi izvelk tvaikus caur membrānu, izmantojot gāzi vai vakuumu. Šīs pēdējās metodes ir noderīgas nevēlamo savienojumu atdalīšanai no sākotnējā maisījuma.
Membrānas destilācijas izmantošanas veidi ir dažādi. To var izmantot, lai noņemtu sāli un citus minerālu piemaisījumus no ūdens, bet tas ir noderīgs arī noteiktu ķīmisko vielu noņemšanai vai koncentrētu maisījumu radīšanai rūpnieciskai vai komerciālai lietošanai. Kad tvaiki destilējas cauri membrānai, tie tiek noņemti no sākotnējā maisījuma, padarot sākotnējo maisījumu koncentrētāku.
Membrānas destilācija ir kļuvusi par vēlamo atsāļošanas risinājumu, jo tās darbībai nepieciešams salīdzinoši mazs enerģijas daudzums. To var darbināt ar saules siltumu vai siltuma pārpalikumu no citām darbībām. Procesam nepieciešamais nelielais siltuma daudzums padara to par iespējamu risinājumu maza mēroga ražotņu izveidei attālos apgabalos, kuriem var nebūt pieejami plaši elektroenerģijas resursi.