Memahami bagaimana desalinasi dilakukan, teknologi yang mengubah air laut menjadi air minum dan menjamin pasokan jutaan orang di seluruh dunia

"MAG - Desalination Plant" (CC BY 2. 0) oleh Melody Ayres-Griffiths

Desalinasi adalah proses pengolahan air secara fisik-kimiawi yang menghilangkan kelebihan garam mineral, mikroorganisme dan partikel padat lainnya yang ada dalam air asin dan air payau, untuk mendapatkan air minum untuk dikonsumsi.

Desalinasi air dapat dilakukan dengan dua metode konvensional: distilasi termal atau osmosis balik. Distilasi termal berupaya meniru siklus hujan alami. Melalui energi fosil atau matahari, air cair dipanaskan - proses penguapan mengubah air dari cair menjadi gas dan partikel padat tertahan, sedangkan uap air ditangkap oleh sistem pendingin. Saat mengalami suhu yang lebih rendah, uap air mengembun, kembali ke keadaan cair.

Reverse osmosis berupaya menangkal fenomena alam osmosis. Di alam, osmosis adalah perpindahan cairan melalui membran semipermeabel, dari media yang paling tidak terkonsentrasi ke media yang paling pekat, mencari keseimbangan antara dua cairan. Reverse osmosis membutuhkan sistem pemompaan yang mampu memberikan tekanan lebih tinggi daripada yang ada di alam, untuk mengatasi arah aliran alami. Dengan cara ini, garam atau air payau, yang merupakan medium paling pekat, bergerak ke arah yang paling pekat. Membran semipermeabel hanya memungkinkan lewatnya cairan, menahan partikel padat, memungkinkan desalinasi air laut.

Penerapan

Badan Energi Terbarukan Internasional (Irena) mempublikasikan, dalam laporannya tentang desalinasi dan energi terbarukan ( Desalinasi Air Menggunakan Energi Terbarukan ), bahwa desalinasi adalah sumber air terbesar untuk memuaskan dahaga manusia dan irigasi di Timur Tengah, Afrika Utara. dan di beberapa pulau Karibia. Menurut informasi yang tersedia di situs web International Desalination Assossiation (IDA), lebih dari 300 juta orang disuplai setiap hari melalui desalinasi di dunia.

Setidaknya terdapat 150 negara yang menggunakan metode desalinasi untuk suplai regulernya, terutama yang berada di daerah gurun atau yang kesulitan suplai, seperti di Timur Tengah dan Afrika Utara. Salah satu pemimpin dalam teknologi ini adalah Israel, di mana sekitar 80% air minum yang dikonsumsi penduduknya berasal dari laut.

Laporan PBB dalam laporannya tentang air dan energi bahwa desalinasi dan pemompaan air desalinasi membawa perbaikan ke wilayah tertentu, tetapi menunjukkan ketidakmungkinan teknologi ini di daerah yang lebih miskin, terutama untuk penggunaan air skala besar, seperti di pertanian dan di kasus dimana lokasi terlalu jauh dari instalasi desalinasi. Kendala utamanya adalah proses desalinasi air dan pemompaan ke wilayah yang sangat jauh membutuhkan banyak energi untuk beroperasi, sehingga metode ini tidak cocok untuk situasi ini.

Irena mencontohkan, selain biaya proses yang mahal, desalinasi air umumnya menggunakan energi fosil sebagai sumber yang tidak berkelanjutan, harga sering berubah dan sulit diangkut. Organisasi juga berpendapat bahwa karena sumber energi terbarukan menjadi lebih murah, ini harus diterapkan. Penggunaan energi matahari dan pemulihan energi dari air limbah merupakan alternatif yang ditunjukkan oleh PBB dan Irena untuk mengurangi biaya desalinasi. Sumber energi lain yang cocok adalah angin dan panas bumi.

Masalah lain yang terkait dengan air limbah dari desalinasi adalah kenyataan bahwa mereka dapat berdampak negatif pada ekosistem laut dengan dibuang langsung ke laut. The Pacific Institute , sebuah lembaga penelitian independen di California, di Amerika Serikat, mempelajari dampak yang disebabkan oleh desalinasi air di teluk San Francisco dan Monterey, keduanya di California.

Menurut Key Issues in Seawater Desalination in California: Marine Impacts , air limbah memiliki konsentrasi garam yang jauh lebih tinggi daripada konsentrasi alami yang ditemukan di air laut, dan memiliki residu yang beracun bagi beberapa kehidupan laut, seperti bahan kimia tambahan yang dimasukkan hingga pengolahan air dan logam berat yang dilepaskan dari proses korosif yang terjadi di dalam pipa. Untuk unit yang menggunakan distilasi termal, masih ada masalah tambahan yaitu air yang dibuang berada pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada suhu air laut.

Melalui pengembangan teknologi baru yang mengurangi konsumsi energi dan meminimalkan dampak lingkungan, desalinasi dapat menjadi alternatif untuk isu-isu terkait kelangkaan air di seluruh dunia, yang berkontribusi pada peningkatan kualitas hidup jutaan orang.