Desalinasi Air Laut

Desalinasi Memanfaatkan Air Laut untuk Minum

Desalinasi untuk memanfaatkan air laut sebagai air minum, kenapa tidak?. Desalinasi (desalinization) merupakan untuk menghilangkan kadar garam berlebih pada air untuk menghasilkan air yang dapat dikonsumsi manusia, hewan ataupun tumbuhan.

Dalam desalinasi selain menghasilkan air yang layak minum, proses ini dapat juga menghasilkan garam dapur ataupun air berkadar garam tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai kolam apung sebagai mana salah satu wahana di Taman Impian Jaya Ancol.

Solusi Krisis Air Bersih. Desalinasi yang memproses air laut dengan tingkat kadar garam yang tinggi sehingga tidak layak konsumsi menjadi air tawar yang dapat dikonsumsi merupakan salah satu alternatif mengatasi krisis ketersediaan air bersih yang sering kali terjadi di Indonesia.

Dengan memanfaatkan air laut dan mengolahnya sebagai air minum berarti juga mengurangi pemakaian air bawah tanah yang diyakini sebagai penyebab utama penurunan tanah di berbagai tempat terutama di Jakarta. Bahkan, tingkat penurunan tanah akibat eksploitasi air tanah yang berlebihan di Jakarta, membuat kita was-was akan bahaya tenggelamnya ibu kota negara kita dalam beberapa puluh tahun kedepan.

Teknologi desalinasi bukan sesuatu yang mustahil dan tidak mungkin. Dalam penanganan bencana tsunami di Aceh, Australia telah membuktikan penerapan teknologi ini dengan mengolah air laut menjadi air minum yang layak konsumsi bagi korban bencana alam.

Indonesia juga telah menerapkan teknologi desalinasi ini. PT Pembangunan Jaya Ancol, pengelola Taman Impian Jaya Ancol menggunakan teknologi desalinasi guna menghasilkan air tawar untuk memenuhi kebutuhan tempat rekreasi tersebut sekaligus menghasilkan air berkadar garam sangat tinggi sebagai hasil sampingan. Air berkadar garam sangat tinggi ini dialirkan dalam Kolam Apung Wahana Atlantis Ancol.

Berbagai negara juga telah menerapkan teknologi desalinasi ini, seperti:

• Amerika Serikat (el Paso, Texas; memproduksi 104 ribu meter kubik air/hari)
• Uni Emirat Arab (mempunyai 3 lokasi, salah satunya Fujairah F2 yang memproduksi 492 juta liter/hari)
• Inggris, Israel, Trinidad, Cyprus dan beberapa negara lainnya.

Teknik yang digunakan dalam proses desalination ini terbagi dalam 2 kategori :

1. Membrane technique

Menggunakan sistem membrane yang dikombinasikan dengan berbagai metode baik pressure maupun electrical, adapun metode yang termasuk dalam kategori ini adalah reverse osmosis(RO), electrodialysis (ED), capacitative deionization (CDI), nanofiltration (NF).

2. Distillation technique

Menggunakan tenaga thermal dengan proses evaporasi ataupun kondensasi, adapun metode yang termasuk dalam kategori ini adalah multistage flash evaporation (MSF), multieffect distillation (MED atau MEE), vapor compression distillation, solar thermal distillation.

Adapun saat ini menurut IDA dalam ASIRC (2005) metode yang banyak digunakan adalah Reverse osmosis (RO) sebesar 44 % dan Multistage Flash (MSF) sebesar 40 %. Menurut AQUA-CSP (2007) kemampuan konversi air laut menjadi air bersih pada metode RO sebesar 20 – 50 % adapun untuk metode MSF hanya mampu mengkonversi sebesar 10 – 20 %.  Disamping itu menurut ASIRC (2005) pada sistem yang menggunakan sistem thermal membutuhkan energi yang besar dalam pengoperasiannya sehingga membutuhkan biaya awal pembangunan yang besar sedangkan pada sitem membrane seperti RO membutuhkan energi dan biaya pembangunan yang lebih kecil. Sehingga beberapa negara lebih memilih metode RO dalam proses desalinasi seperti yang dilakukan di Singapura.

Preliminary design yang dilakukan ASIRC (2005) menyatakan bahwa metode RO yang akan dibuat diwilayah Sydney nantinya membutuhkan biaya 1.44 dolar Australia/m³ untuk kapasitas 500.000 m³/hari dimana sudah termasuk didalamnya biaya untuk pembuatan intake, discharge and distribution. Proses desalination terbesar saat ini berada diwilayah Israel dengan kapasitas 273.000 m³/hari dengan biaya 0.53 dolar/m³. Menurut GF Leitner dalam James E Miller (2003) untuk membangun kapasitas 24 juta gallon /hari membutuhkan investasi 69 sampai 95 juta dolar dengan masa layan 50 tahun. Nilai investasi yang sangat kecil apabila dibandingkan dengan manfaat kedepannya.

Reverse osmosis (RO)

Adapun skema yang dilakukan dalam proses desalination dengan metode RO terlihat seperti ilustrasi dibawah ini, dimana proses purification air laut dimulai dengan masuknya air laut melalui intake yang berbentuk kanal ataupun intake tower ditengah laut yang dihubungkan dengan pipa penyalurnya.

Kemudian air laut tersebut di pretreatment guna mengontrol :

1. Membrane Scalling (calcium sulfate, calcium carbonate)
2. Metal oxide fouling (oxide of ferric iron, manganese)
3. Biological activity (biofouling, biofilm formation)
4. Colloidal, particulate fouling (clays, colloidal colour)

Setelah proses pretreatment dilakukan maka air laut tersebut kemudian dipompakan dengan tekanan tinggi melalui spiral membrane untuk memisahkan garam dan airnya seperti yang terlihat pada ilustrasi dibawah ini, adapun air laut yang tidak lolos saringan membrane akan dialirkan ke saluran  pelepasan/discharge yang digambarkan dengan garis merah dalam ilustrasi dibawah. Sedangkan air laut yang lolos saringan kemudian ditampung dalam tampungan air raksasa yang diwakili dengan garis berwarna biru. Sebelum dialirkan kesaluran air minum masyarakat, air hasil proses RO yang mana mempunyai total dissolved solid (TDS) berkisar 25-500 mg/L mesti dipastikan bebas pathogenic organism dengan menambahkan chlorine.

Menurut Lattemann dan Hopner dalam AQUA-CSP (2007) guna menghindari efek negatif dari kenaikan temperatur (pada proses dengan thermal) dan kadar garam (pada proses dengan mekanis) didaerah pelepasan atau mixing zone maka keluaran air laut yang tidak lolos penyaringan di membrane RO harus dibatasi kenaikan temperatur dan kadar garamnya sebesar 10 %.

Saat ini beberapa desalination plant dikombinasikan dengan PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) untuk supply air laut dan energi listriknya. Seperti terlihat pada ilustrasi dibawah, air laut yang akan dimurnikan terlebih dahulu digunakan oleh power plant untuk membantu dalam proses menghasilkan energi listrik, kemudian air laut tersebut sebagian dibuang dan sebagian lagi dialirkan ke desalination plant dengan terlebih dahulu di pretreatment untuk dilanjutkan dengan penyaringan di membrane RO. Menurut AQUA-CSP (2007) keuntungan dari kombinasi desalination plant dan power plant adalah keluaran hasil dari desalination plant dan power plant akan tercampur sehingga tingkat temperatur air keluaran keduanya dan kadar garamnya akan memenuhi ambang batas yang diijinkan. Sehingga proses pemurnian air laut ini akan membawa manfaat besar bagi manusia dengan tidak merusak lingkungan yang telah memberikan segala sesuatunya.

Dengan adanya peringatan maupun kejadian kelangkaan air minum baik dalam kuantitas maupun kualitas, desalination mungkin bisa menjadi pertimbangan pemerintah seperti Indonesia untuk menyediakan sumber air bersih dari air laut. Alternatif ini juga bisa menjadi sebuah kesempatan bisnis yang menguntungkan bagi perusahaan air minum nasional maupun internasional untuk mampu menyediakan air minum sehat bagi pelanggannya. Desalination juga mempunyai manfaat lain untuk konservasi sumber air minum tawar yang beberapa waktu ini mengalami degradasi baik karena eksploitasi berlebihan maupun penyebab lainnya. Investasi kecil air bersih ini akan membawa manfaat besar bagi kesehatan masyarakat kedepannya. Singapura telah memulai membuat RO plant berkapasitas 136.000 m³/hari dengan biaya permeter kubiknya (1000 liter) yaitu 4900 rupiah, bagaimana dengan Indonesia yang dikaruniai luas lautan lebih besar dari daratan ?

From : Berbagai Sumber