Membranska destilacija je proces koji se koristi za odvajanje ili pročišćavanje tekućina. Tehnologija djeluje tako da stvara gradijent temperatura preko membrane, pri čemu je jedna strana toplija, a druga hladnija. Pare koje se dižu iz zagrijane tekućine prolaze kroz membranu u hladnije područje nižeg tlaka, gdje se kondenziraju u pročišćeni oblik tekućine. Ova vrsta destilacije ima primjenu u industrijskim postrojenjima, gdje se određene tekućine moraju odvojiti od smjese, te u postrojenjima za desalinizaciju, gdje se slatka voda mora dobiti iz slane vode.
Kada se tekućina zagrije, na kraju počinje isparavati ili ključati. Toplina uzrokuje da molekule tekućine dobivaju energiju i one se dižu u parno stanje. Primjer za to je para koja se diže iz tople vode.
U membranskoj destilaciji para se nalazi u komori i podiže tlak, tjerajući molekule kroz porozni medij – membranu. Vrsta membrane koja se koristi u ovom procesu destilacije propušta samo para, eliminirajući druge nečistoće. Nakon što para prođe kroz membranu, nailazi na hladno područje ili površinu zbog koje se ponovno kondenzira u tekuće stanje. Rezultirajuća tekućina sastoji se samo od molekula koje su bile u pari, a sve soli ili druge neisparene nečistoće su još uvijek u izvornoj smjesi.
Postoji nekoliko vrsta procesa membranske destilacije. Membranska destilacija izravnim kontaktom, koja se obično koristi u desalinizaciji, održava rashladnu otopinu u kontaktu s drugom stranom membrane. Destilacija membrane s zračnim razmakom odvaja rashladnu tekućinu od membrane otvorom i tvrdom površinom na kojoj se para može kondenzirati. Druge vrste procesa, kao što su sweep-gas i vakuumska membranska destilacija, aktivno povlače paru kroz membranu pomoću plina ili vakuuma. Ove posljednje tehnike su korisne za uklanjanje nepoželjnih spojeva iz izvorne smjese.
Primjena membranske destilacije je raznolika. Može se koristiti za uklanjanje soli i drugih mineralnih nečistoća iz vode, ali je također koristan u uklanjanju određenih kemikalija ili stvaranju koncentriranih smjesa za industrijsku ili komercijalnu upotrebu. Kako para destilira kroz membranu, ona se uklanja iz izvorne smjese, čineći tu izvornu smjesu više koncentriranom.
Membranska destilacija postala je poželjno rješenje za desalinizaciju jer zahtijeva relativno malu količinu energije za rad. Može ga pokretati sunčeva toplina ili otpadna toplina iz drugih operacija. Mala količina topline koja je potrebna za proces čini ga mogućim rješenjem za stvaranje malih postrojenja u udaljenim područjima koja možda nemaju pristup opsežnim izvorima energije.