Membranska destilacija je postopek, ki se uporablja za ločevanje ali čiščenje tekočin. Tehnologija deluje tako, da ustvari gradient temperatur čez membrano, pri čemer je ena stran toplejša, druga pa hladnejša. Hlapi, ki se dvigajo iz segrete tekočine, prehajajo skozi membrano v hladnejše območje nižjega tlaka, kjer se kondenzirajo v prečiščeno obliko tekočine. Ta vrsta destilacije se uporablja v industrijskih obratih, kjer je treba določene tekočine ločiti od mešanice, in v obratih za razsoljevanje, kjer je treba sladko vodo pridobivati iz slane vode.
Ko se tekočina segreje, začne sčasoma izhlapevati ali vreti. Toplota povzroči, da molekule tekočine pridobijo energijo in se dvignejo v parno stanje. Primer tega je para, ki se dviga iz vroče vode.
Pri membranski destilaciji se hlapi nahajajo v komori in se dvignejo v tlak, zaradi česar potisnejo molekule skozi porozni medij – membrano. Vrsta membrane, ki se uporablja v tem procesu destilacije, omogoča prehod samo hlapov, pri čemer se odstranijo druge nečistoče. Ko para preide skozi membrano, naleti na hladno območje ali površino, zaradi katere se kondenzira nazaj v tekoče stanje. Nastala tekočina je sestavljena samo iz molekul, ki so bile v hlapi, in morebitna sol ali druge neizhlapene nečistoče so še vedno v prvotni mešanici.
Obstaja nekaj vrst procesov membranske destilacije. Membranska destilacija z neposrednim stikom, ki se običajno uporablja pri razsoljevanju, ohranja hladilno raztopino v stiku s skrajno stranjo membrane. Destilacija membrane z zračno režo loči hladilno tekočino od membrane z režo in trdo površino, na kateri se lahko hlapi kondenzirajo. Druge vrste procesov, kot sta pomikanje plina in vakuumska membranska destilacija, aktivno potegnejo paro skozi membrano z uporabo plina ali vakuuma. Te zadnje tehnike so uporabne za odstranjevanje nezaželenih spojin iz prvotne mešanice.
Uporaba membranske destilacije je raznolika. Uporablja se lahko za odstranjevanje soli in drugih mineralnih nečistoč iz vode, uporabna pa je tudi pri odstranjevanju določenih kemikalij ali ustvarjanju koncentriranih mešanic za industrijsko ali komercialno uporabo. Ko se para destilira skozi membrano, se odstrani iz prvotne zmesi, zaradi česar je prvotna zmes bolj koncentrirana.
Membranska destilacija je postala zaželena rešitev za razsoljevanje, ker za delovanje zahteva relativno nizko količino energije. Poganja ga lahko sončna toplota ali odpadna toplota iz drugih operacij. Majhna količina toplote, ki je potrebna za proces, je možna rešitev za ustvarjanje majhnih elektrarn na oddaljenih območjih, ki morda nimajo dostopa do obsežnih virov energije.