Há um processo natural que ocorre em sistemas onde há diferença de concentração entre duas separadas por uma membrana semipermeável

Sim, esse processo é chamado de osmose. A osmose é a passagem de solvente (geralmente água) de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada, separadas por uma membrana semipermeável. A membrana permite a passagem do solvente, mas não dos solutos, resultando em um aumento da concentração da solução mais concentrada e uma diminuição da concentração da solução menos concentrada.