Memproduksi Air Tawar dari Air Laut

Producing freshwater from seawater

Sejak awal kehidupan, kehidupan manusia sangat tergantung pada air tawar.  Air memang yang terbanyak diantara sumber-sumber di muka bumi ini.  Akan tetapi, sekitar 97% dari air bumi adalah air laut (air asin), dan hanya 3% (36 juta km3) yang merupakan air tawar.  Persentase ketersediaan air tawar yang rendah ini justru merupakan  kebutuhan seluruh manusia, hewan, serangga, dan tumbuh-tumbuhan di muka bumi, yang  tersedia dalam wujud air tanah, es di kedua kutub, air dari danau dan sungai.  Apa yang dapat kita lakukan untuk menjamin ketersediaan air tawar secara berkelanjutan?

Pertumbuhan penduduk dan pembangunan fisik di kota-kota besar telah menyedot banyak air tawar sehingga menurunkan cadangan air tanah di daerah tersebut.  Hal itu dapat dilihat dari semakin turunnya pemukaan air tanah dan sumur-sumur yang semakin dalam untuk mencapai airnya.  Kondisi turunnya permukaan air tanah di daerah pesisir membuat air laut, yang lebih tinggi permukaannya, merembes jauh ke daratan.  Bagian barat dan utara wilayah DKI Jakarta adalah bukti nyata dari kelangkaan air tawar karena merembesnya air laut jauh ke daratan.  Sumur-sumur di sana terasa asin airnya.

Turunnya permukaan air tanah juga telah menyebabkan turunnya permukaan tanah.  Dalam pertemuan para menteri lingkungan di Paris, Senin 9/11/2015, dilaporkan bahwa ada 3 kota besar yang bisa hilang dibawah gelombang dan sekitar 100 juta penduduk diperkirakan jatuh miskin (dikutip Kompas 10/11/2015 dari AFP/DI/ISW).  Kota-kota tersebut adalah New York, Shanghai, dan Jakarta.  Saat ini Jakarta mengalami penurunan permukaan tanahnya sekitar 18 cm per tahun, sedangkan permukaan laut akan terus meningkat karena pemanasan global yang mencairkan es di Arktika, Antartika dan Greenland.  Jika pemanasan global terus berlangsung pada lintasan sekarang, akan terjadi kenaikan suhu udara sebesar 4 derajat Celcius.

Dalam perkembangannya dari tahun ke tahun, kebutuhan akan air tawar semakin meningkat dan semakin mahal harganya.  Bagi penduduk pulau-pulau besar, kebutuhan  tersebut masih bisa dipenuhi lewat sumur-sumur air tawar maupun penjualan kemasan air mineral yang diambil dari sumber-sumber air tawar di pegunungan.  Hal ini tidak dialami oleh penduduk yang tinggal di pulau-pulau kecil yang nyaris datar pemukaan tanahnya dari permukaan laut.  Kebutuhan mereka akan air tawar diperoleh melalui kiriman air mineral ataupun kiriman air tawar yang diangkut oleh kapal-kapal kecil yang dilengkapi tanki penyimpan air tawar.  Tentunya dengan harga yang lebih mahal dari pada yang dijual di kota-kota besar.

Untuk mendukung program pemerintah dalam membangun ekonomi nasional melalui  “pengembangan sektor  kemaritiman”, pemerintah perlu mempertimbangkan ketersediaan air tawar di semua wilayah Indonesia, termasuk di pulau-pulau kecil,  dalam jumlah yang cukup melimpah.

Artikel ini memperkenalkan sebuah teknologi yang dapat dikembangkan di Indonesia dalam memproduksi air tawar dari air laut.

Desalinasi air laut

Bagi Indonesia yang merupakan negara kepulauan dengan luas daratan  hanya 35%, air laut (air asin) merupakan bahan baku yang tersedia di sekitar kita.  Akan tetapi, proses memisahkan garam dari air laut tersebut memerlukan sejumlah besar energi yang selama ini dengan memanfaatkan bahan bakar fosil.  Cadangan minyak mentah Indonesia saat ini hanya tinggal sebesar 0.7% dari potensi dunia, dimana cadangan tersebut sangat diperlukan oleh lebih dari 253 juta penduduknya sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.  Untuk itu, perlu dicari sumber energi alternatif lainnya sebagai pengganti bahan bakar fosil tersebut dan sekaligus yang ramah terhadap lingkungan.

2000px-Hubbert_world_2004.svg

reserves

Ada dua kelompok teknologi yang dapat digunakan untuk proses desalinasi air laut menjadi air tawar, yaitu (a) teknologi destilasi, dan (b) teknologi membran. Teknologi destilasi adalah proses menguapkan air laut melalui panas matahari, dan menampung embun hasil penguapan tersebut.  Pada proses ini, air hasil destilasi relatif sedikit karena memerlukan permukaan untuk menguap yang luas.  Artikel ini hanya membahas proses desalinasi secara teknologi membran atau secara “reverse osmosis”, karena bisa dibuat untuk skala rumah tangga hingga ke skala besar.  Karena desa-desa terpencil maupun pulau-pulau kecil pada umumnya juga tidak memiliki fasilitas listrik, kebutuhan energi listrik untuk proses reverse osmosis ini dipenuhi dengan memanfaatkan sumber energi alternatif yang tersedia di lokasi tersebut.

Teknologi Membran atau Reverse Osmosis

Reverse osmosis adalah teknologi yang digunakan untuk menyaring air yang mengandung  pasir, garam,  menjadi air tawar.  Proses penyaringan ini memerlukan adanya bahan yang berfungsi sebagai membran yang memisahkan air bersih dari kandungan tersebut.  Ukuran lubang pori dari membran menentukan kadar air yang dihasilkan.  Semakin kecil ukuran pori tersebut, semakin bersih air tawar yang dihasilkannya.  Pada proses reverse osmosis, air laut yang akan dialirkan untuk menembus membran dengan ditekan karena semakin halus lubang pori semakin lambat proses melewati membran.

Reverse Osmosis

Proses reverse osmosis dapat dilakukan melalui dua tahap agar diperoleh air tawar yang lebih bersih.  Tentunya lubang pori dari membran di tahap kedua lebih kecil dari pada membrane tahap pertama.

Gambar berikut ini memperlihatkan perangkat reverse osmosis yang digerakkan oleh energi listrik dari solar cells.

Perangkat reverse osmosis menggunakan solar cells portable menggunakan solar cells

Gambar berikut ini adalah perangkat destilasi air laut secara portable.

Desolenator-–-Solar-Energy-Based-Device-for-Desalination

Untuk mendalami proses destilasi maupun reverse osmosis, dapat dibaca pada beberapa sumber yang terlampir dalam daftar bacaan di bawah ini.

Semoga artikel ini dapat menggugah para pembaca untuk menerapkannya di pulau-pulau kecil di Indonesia melalui program pengabdian kepada masyarakat maupun program corporate social responsibility (CSR).

Semakin sejahteralah Indonesia kita …  !!

Daftar Bacaan:

http://puretecwater.com/resources/basics-of-reverse-osmosis.pdf

http://www.desware.net/Sample-Chapters/D05/00-019.pdf

http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_003b/0901b8038003b454.pdf?filepath=liquidseps/pdfs/noreg/609-02003.pdf&fromPage=GetDoc .

http://waterquality.cce.cornell.edu/publications/CCEWQ-04-ReverseOsmosisWtrTrt.pdf

http://www.hinesburg.org/water-project/safewaterdotorg-info-nano-and-ultrafiltration-reverse-osmosis.pdf .

4 Komentar

Filed under desalination technology, Renewable Energy, reverse osmosis, Solar Cells

4 responses to “Memproduksi Air Tawar dari Air Laut

  1. sangat bermanfaat untuk kami tim pemberdayaan masyarakat di kabupaten.. khususnya Kab.Tanah Laut yg memiliki sebagian wilayah daerah pesisir dan daerah pasang surut.

    • Terima kasih Pak Imam di kabupaten.
      Semoga artkel tersebut dapat menginspirasi masyarakat untuk melakukan pemurnian air tawar dari air laut di Kabupaten tanah Laut.

      Salam,
      Atmonobudi S.

  2. Terimakasih untuk share informasi SWRO walaupun ini bukanlah hal baru tapi ini bermanfaat untuk menambah pengetahuan apa dan bagaimana tentang pengolahan air laut menjadi air tawar. Bravo Pak Atmonobudi

    • Sama-sama Pak Erwin.
      Artikel tersebut lebih ditujukan kepada masyarakat pesisir kita yang tidak memiliki kesempatan/akses membaca buku2 penyuluhan yang bersifat praktis.
      Mudah2an dapat membantu sahabat2 kita di pesisir atau di pulau2 terpencil.

      Salam,
      Atmonobudi S.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s