Yuk berkontribusi, menjadi akselerator IPTEK anak bangsa !

Breaking News

8 Permasalahan yang Dialami pada Proses Desalinasi

Mengubah air laut menjadi air siap konsumsi adalah cara manusia untuk memenuhi kebutuhan air. Namun terdapat hembatan ketika melakukan proses desalinasi

Keterbatasan sumber air dan tingginya biaya distribusi membuat kelangkaan air menjadi masalah di berbagai belahan dunia. Keresahan ini menyebabkan pengalihan air payau dan air laut sebagai sumber air konsumsi alternatif. Infrastruktur penggunaan energi air menyisakan pekerjaan rumah karena meninggalkan jejak karbon menjadi masalah kritis.

Lebih dari 300 juta orang di seluruh dunia sangat bergantung pada air desalinasi untuk kebutuhan harian. Lebih dari 20.000 pabrik desalinasi air di 150 negara. Proses desalinasi terbagi menjadi dua proses yaitu membran (reverse osmosis, atau RO) dan termal, yang mencakup distilasi multi-efek (MED) dan multi-stage flash distillation (MSF).

1. Peningkatan kinerja membran

afrik21.africa

Idealnya proses desalinasi pada air laut ingin mencapai penolakan tingkat keasinan pada tekanan operasional rendah. Seawater reverse osmosis (SWRO) biasanya beroperasi apda tekanan 60 sampai 70 bar. Umumnya, jika tekanan berkurang maka lebih sedikit garam yang keluar dari air yang sudah jadi.

"JIka kita memiliki membran yang dapat mempertahankan penolakan garam pada tekanan, anggaplah pada tekanan 50 hingga 55 bar, dengan tekanan tersebut kita mampu menghemat energi dan ngirit biaya" Menurut John H. Lienhard, seorang profesor teknik mesin dari Massachusetts Institute of Technology.

Para peneliti sedang berusaha membuat membran yang dapat dioperasikan pada tekanan dan salinitas yang sangat tinggi.

2. Perubahan kondisi air laut

popsci.com

Kondisi air laut dapat berubah sewaktu-waktu, khususnya ganggang yang berbahaya dapat membanjiri asupan sistem pretreatment untuk pabrik desalinasi air laut. Untuk beberapa kasus, sistem stand-by dissolved-air-flotation (DAF) dapat dipasang pada hal seperti itu, tetapi butuh modal besar untuk subsistem yang mungkin pengoperasiannya jarang-jarang, kata  John H. Lienhard.

3. Pembuangan Brine

ndeleenergy.co.za

Melepaskan brine RO ke lingkungan lautan dapat memilliki dampak ekosistem negatif. "Karena kepadatan yang tinggi, kontaminan dapat dibawa ke dasar laut di mana organisme bentuk dapat rusak karena gelombang minimal untuk pencampuran dan pengenceran." Kata Amy E. Childress, profesor dari University of Southern California.

"Beberapa negara membutuhkan pengenceran dan/ atau difuser sebelum/ selama pembuangan air garam RO ke laut"

Pembuangan air asin bisa sangat menyusahkan bagi desalinasi inland, di mana mereka nggak bisa dibuang ke saluran pembuangan kota atau badan air permukaan, yang meminta kebutuhan kolam penguapan atau sumur penginjeksi ulang.

4. Membran fouling

vostockcapital.com

Material secara perlahan terakumulasi pada membran selama pengoperasian, seperti bahan organik yang mengotori air fouling, biofilm dan zat terlarut anorganik. Efeknya adalah pengurangan permeabilitas, yang biasanya diimbangi dengan menaikan sedikit tekanan untuk memjaga produksi air.

Hal ini berdampak pada penambahan biaya dan konsumsi energi pabrik secara keseluruhan. Walau rutin melakukan pembersihan membran, plant harus offline sementara dan menghasilkan limbah cair untuk dibuang.

5. Recovery menghabiskan banyak energi

today.uconn.edu

Walau SWRO merupakan teknologi desalinasi air yang paling hemat energi, namun jumlah konsumsi energinya cukup banyak. Pada kebanyakan sistem, listrik berada pada persentase 35% sampai 50% dari total biaya operasional. Sedangkan perangkat recovery (ERD) bisa mengurangi konsumsi energi sebanyak 60%.

Pada tahun 2019, Siemens Austria memproduksi dan memasang pabrik desalinasi bertenaga surya berskala besar pertama di dunia, yang mampu menghasilkan banyak energi sehingga kelebihan suplai listrik bisa dialihkan ke ranah publik.

6. Recovery air tawar yang tinggi

today.uconn.edu

Salah satu cara untuk meningkatkan produksi RO adalah dengan mengembangkan desain proses yang menampilkan operasi transient atau batch. Meresikurlasi kembali air garam ke umpan membran untuk periode waktu diikuti oleh langkah pembilasan.

Resirkulasi meningkatkan tingkat pemulihan dengan menaikan hasil air tawar dan mengurangi aliran air garam. Hasil penelitian terbaru menunjukan tingkat pemulihan RO payau dilaporan meningkatkan dari standar historis dari 75 % menjadi 98%.

7. Scaling

thesourcemagazine.org

Koensentrasi air garam yang lebih tinggi, garam cenderung mengendap pada permukaan peralatan, akibatnya adalah memperlambat atau menghentikan lagu desalinasi. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini dengan mengendapkan dan menghilangkan garam-garam secara sengaja sebelum desalinasi atau langkah interim, sehingga memungkinkan adanya desalinasi tambahan.

8. Kerusakan ekosistem laut

chinadialogueocean.net

Masalah lingkungan yang utama adalah membahayakan organisme laut oleh sistem seawater intake. Subsurface intake dapat digunakan untuk mengurangi efek dari sistem intake pada komunitas perairan. Penggunaan dalam sistem kecil mungkin bermanfaat tetapi karena permukaan intake bawah juga menyediakan beberapa pretreatment.

Untuk sistem yang besar, pemasangan secara signifikan dapat meningkatkan biaya dan waktu produksi. Kemampuan memasang permukaan intake bawah bergantung pada keberadaan geologi dan karakteristik sedimen yang tepat, seperti pasir dan kerikil dengan porositas dan transmisivitas yang cukup tinggi.

Banyak juga masalahnya untuk ngubah air laut jadi air untuk komsumsi manusia.

Sumber : asme.org | waterworld.com

ARTIKEL TERKAIT

Profile Kontributor

Ishak Okta Sagita

Universitas Sanata Dharma

“”