Distilasi membran adalah proses yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan cairan. Teknologi ini bekerja dengan menciptakan gradien suhu melintasi membran, dengan satu sisi lebih hangat dan sisi lainnya lebih dingin. Uap yang naik dari cairan yang dihangatkan melewati membran ke area yang lebih dingin dengan tekanan lebih rendah, di mana mereka mengembun menjadi bentuk cairan yang dimurnikan. Jenis distilasi ini memiliki aplikasi di pabrik industri, di mana cairan tertentu harus dipisahkan dari campurannya, dan di pabrik desalinasi, di mana air tawar harus diperoleh dari air asin.
Ketika cairan dipanaskan, akhirnya mulai menguap atau mendidih. Panas menyebabkan molekul cairan memperoleh energi, dan mereka naik dalam keadaan uap. Contohnya adalah uap yang naik dari air panas.
Dalam distilasi membran, uap ditampung dalam ruang dan tekanannya naik, memaksa molekul melalui media berpori — membran. Jenis membran yang digunakan dalam proses distilasi ini hanya memungkinkan uap melewatinya, menghilangkan kotoran lainnya. Setelah uap melewati membran, ia bertemu dengan area atau permukaan dingin yang menyebabkannya mengembun kembali menjadi keadaan cair. Cairan yang dihasilkan hanya terdiri dari molekul-molekul yang ada dalam uap, dan garam atau kotoran lain yang tidak menguap masih berada dalam campuran aslinya.
Beberapa jenis proses distilasi membran ada. Distilasi membran kontak langsung, yang biasa digunakan dalam desalinasi, menjaga larutan pendingin tetap kontak dengan sisi jauh membran. Distilasi membran celah udara memisahkan cairan pendingin dari membran dengan celah dan permukaan keras tempat uap dapat mengembun. Jenis proses lain, seperti distilasi gas sapuan dan membran vakum, secara aktif menarik uap melalui membran menggunakan gas atau vakum. Teknik terakhir ini berguna untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan dari campuran aslinya.
Penggunaan distilasi membran beragam. Ini dapat digunakan untuk menghilangkan garam dan kotoran mineral lainnya dari air, tetapi juga berguna untuk menghilangkan bahan kimia tertentu atau membuat campuran pekat untuk penggunaan industri atau komersial. Saat uap tersuling melalui membran, uap dikeluarkan dari campuran asli, membuat campuran asli lebih pekat.
Distilasi membran telah menjadi solusi yang diinginkan untuk desalinasi karena membutuhkan energi yang relatif rendah untuk beroperasi. Hal ini dapat dijalankan dengan panas matahari atau limbah panas dari operasi lain. Jumlah panas yang kecil yang diperlukan untuk proses tersebut menjadikannya solusi yang memungkinkan untuk membuat pembangkit skala kecil di daerah terpencil yang mungkin tidak memiliki akses ke sumber daya listrik yang luas.