Ibrahim Azri Nugroho

    FOLLOW  

Solusi Berkelanjutan: Peran Reverse Osmosis dalam Teknologi Desalinasi Air Laut

Teknologi | Thursday, 14 Dec 2023, 14:35 WIB

Walaupun terlihat sama dengan air pada umumnya, air laut bisa jadi menjadi musuh bagi manusia dalam pemanfaatannya secara langsung. Bagaimana tidak, sejatinya, air laut memiliki kadar garam yang terkandung di dalamnya dengan rata-rata salinitas air laut di bumi yaitu 3,3-3,7% yang berarti sekitar 33–37 gram garam per liter air. Kadar garam ini, cukup untuk membuat korosi dan kerusakan pada barang logam manusia serta kerusakan tanah pada pertanian ataupun perkebunan. Bahkan, jika manusia mengkonsumsi air laut, tubuh akan mengalami dehidrasi berat dikarenakan ginjal akan membuang lebih banyak cairan daripada yang bisa diserap oleh tubuh.

Karena permasalahan ini, proses desalinasi muncul sebagai solusi untuk menjadikan air laut yang dapat dimanfaatkan atau bahkan dikonsumsi oleh manusia. Secara umum, desalinasi adalah sebuah proses penguapan air laut dengan tujuan untuk mencapai titik didih dari kandungan garam dalam air laut yang kemudian akan dikondensasikan. Uap dari kandungan yang telah terkondensasi, akan memisahkan diri dari badan air sehingga, air akan menjadi tawar dan dapat dimanfaatkan. Dalam pengaplikasiannya, terdapat dua jenis teknologi desalinasi yang paling umum, yaitu, Reverse Osmosis (RO) dan Multi Stage Flash (MSF). Namun, RO lebih seiring digunakan dalam skala kecil ataupun industri dikarenakan energi yang dibutuhkan 3-4 kali lipat lebih hemat dibandingkan MSF. Konsumsi energi RO diperkirakan antara 8- 9 kwh/T dalam instalasi kapasitas kecil untuk air laut dengan 35.000 ppm TDS atau Total Dissolved Solids dan 9- 11 kwh/T untuk air laut yang dengan 42.000 ppm TDS. Kemudian reverse osmosis dapat memanfaatkan teknologi energi terbarukan seperti penggunaan PV solar panel sebagai power supply tambahan. Walaupun PV solar panel tidak dapat meng-handle seluruh kebutuhan energi pada RO, setidaknya RO akan jauh lebih ramah terhadap lingkungan karena tidak hanya mengandalkan pasokan energi konvensional ketika beroperasi. Lalu, bagaimana soal prinsip kerja dari RO sendiri?

Prinsip Kerja Reverse Osmosis (RO)

Prinsip kerja Reverse Osmosis (RO) didasarkan pada fenomena fisik tekanan osmotik, di mana perbedaan tekanan osmotik antara air asin dan air tawar dimanfaatkan untuk menghilangkan garam dari air. Dalam RO, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi dari tekanan osmotik larutan air asin digunakan untuk membalikkan aliran, sehingga air murni (air tawar) dapat dihasilkan. Proses RO melibatkan penerapan tekanan hidrostatik yang melebihi tekanan osmotik larutan, memungkinkan air pelarut berpindah dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut tinggi ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut rendah. Tekanan hidrostatik berfungsi sebagai sumber energi potensial yang memungkinkan terjadinya proses RO. Sebagai outputnya, RO akan menghasilkan dua aliran berbeda, yakni aliran air tawar dengan kadar garam rendah yang disebut Permeate, dan aliran air sumber umpan yang memiliki kadar garam tinggi yang disebut Retentate atau Concentrate. Membran RO yang bersifat semipermeabel akan menolak semua partikel padatan yang terlarut. Sebagian kecil dari padatan terlarut akan mengikuti arus air tawar melalui membran. Sistem membran yang terdiri dari bejana tekan dan membran semipermeable akan memungkinkan air melewatinya dengan menghalangi garam terlarut.

Keunggulan dari Reverse Osmosis (RO)

Selain dari keunggulan utama teknologi RO yang hemat energi, RO memiliki beberapa keunggulan lain seperti:

1. Efisiensi Filtrasi

Reverse osmosis sangat efisien dalam menghilangkan garam dan zat terlarut lainnya dari air laut. Dalam proses ini, air melewati membran semipermeabel di bawah tekanan. Membran semipermeabel hanya memungkinkan molekul air melewati dan menahan garam dan partikel terlarut lainnya.

2. Menghasilkan air bersih

Reverse osmosis dapat menghasilkan air bersih yang berkualitas tinggi. Proses ini menghilangkan lebih dari 99% garam, bakteri, virus, dan zat terlarut lainnya dari air laut, sehingga menghasilkan air yang aman untuk dikonsumsi dan berbagai keperluan.

3. Kemurnian Air

RO dapat menghasilkan air dengan kemurnian tinggi. Hal ini berguna dalam berbagai aplikasi termasuk elektronik, farmasi, dan industri lain yang membutuhkan air dengan sedikit atau tanpa garam atau zat terlarut.

4. Fleksibilitas lokasi

Proses reverse osmosis juga dapat digunakan di lokasi terpencil atau sulit diakses, seperti pulau yang sumber air tawarnya tidak mudah diakses.

5. Ramah lingkungan

Dibandingkan dengan beberapa metode desalinasi lainnya seperti distilasi, reverse osmosis lebih ramah lingkungan karena memerlukan lebih sedikit energi untuk menghasilkan air bersih dari air laut.

Desalinasi dengan teknologi reverse osmosis merupakan teknologi yang sangat umum dan banyak digunakan pada skala kecil maupun menengah dikarenakan kebutuhan energi yang jauh lebih hemat jika dibandingkan dengan teknologi desalinasi lain. Terlebih lagi, RO memiliki banyak keunggulan yang sangat sepadan dengan biaya energi yang digunakan. Bisa dibilang, RO merupakan teknologi yang efisien. Maka dari itu, RO dapat dijadikan sebagai solusi berkenlanjutan yang tepat guna dalam mengatasi permasalahan pemanfaatan air laut