AIR LAYAK MINUM dari AIR LAUT?Air laut telah menjadi bahan baku produksi air bersih bahkan sejak 60-an tahun yang lalu melalui proses desalinasi. Desalinasi air laut merupakan istilah umum yang menggambarkan penyisihan kandungan garam dan pengotor lainnya yang secara alami terdapat pada air laut.

Proses produksi air bersih dengan metode desalinasi dilakukan melalui beberapa tahapan, meliputi: pengambilan air laut, pengolahan awal air laut, proses pemisahan garam, dan pengolahan akhir.

Pengambilan air lautTahapan paling awal dalam proses desalinasi adalah pengambilan air laut sebagai bahan baku proses. Metode yang umum dilakukan adalah dengan pemasangan pipa kearah laut hingga jarak beberapa kilometer dari pantai. Hal ini dilakukan untuk memperoleh air laut dengan kualitas baik yang terhindar dari pergerakan sedimen permukaan yang umumnya terjadi pada laut kedalaman dangkal. Laju alir pengambilan air laut dilakukan secara lambat untuk mencegah masuknya biota laut ke dalam pipa.

metode pengambilan air laut dengan pipa

Metode diatas menjadi pilihan utama karena kemudahan pemasangan sistem. Namun, dalam hal kinerja, teknik tersebut sangat sensitif dengan perubahan kondisi air laut yang terjadi seiring dengan perubahan musim dan iklim. Pencegahan biota laut untuk masuk ke dalam sistem juga tidak seefektif yang diharapkan.

pengambilan air laut dengan beach well dari http://www.scwd2desal.org

Metode alternatif yang sedang ramai diperbincangkan adalah dengan memanfaatkan kondisi geologi lokal pantai untuk menyaring air laut dengan sistem sumur (beach wells). Dengan metode ini, air laut diekstraksi dari lapisan bawah permukaan (subsurface) pantai. Selain itu, teknologi yang sedang dikembangkan adalah tipegallerydengan struktur menyerupai penyaringan pasir yang dipasang di permukaan bawah laut (seabed) untuk mendapatkan bahan baku dengan kualitas tinggi. Metode-metode diatas tercakup dalam sistemsubsurface intake.

pengambilan air laut dengan gallery dari http://www.scwd2desal.org

Pengolahan awalPengolahan awal bertujuan untuk mengkondisikan bahan baku, dalam hal kandungan pengotor, agar ramah bagi proses utama desalinasi. Pengotor yang biasa terkandung dalam air laut mencakup makromolekul (pasir dan biota laut termasuk ikan, alga dll.) dan mikromolekul (unsur penyebab sedimentasi, kristalisasi dan fouling). Teknik yang dilakukan pada umumnya mencakup koagulasi-flokulasi-sedimentasi (coagulation-flocculation-sedimentation), membrane tekanan rendah (low pressure membrane), penyaringan dengan media (media filter) dan catridge filter.

contoh rangkaian proses pengolahan awal dari http://www.wateronline.com

Proses pengolahan awal menjadi kunci penting lancarnya proses desalinasi karena menentukan stabilitas dan kinerja proses dengan semakin tingginya kualitas air umpan. Dari segi ekonomi, proses pengolahan awal terhitung hampir mencapai 30% dari keseluruhan biaya proses. Penghematan biaya dalam proses pengolahan awal sangat mungkin dilakukan dengan aplikasi alternatif pengambilan air laut seperti yang dijelaskan sebelumnya. Dengan bahan baku yang kualitasnya lebih baik saat, proses pengolahan awal akan lebih ringan sehingga mengurangi konsumsi bahan kimia proses serta mengurangi jumlah peralatan proses dan pada akhirnya menurunan biaya operasional serta meningkatkan performa dan stabilitas proses.

Proses IntiPada tahapan ini, bahan baku yang telah mengalami pengolahan awal akan mengalami proses penyisihan garam sehingga menghasilkan air bersih. Berdasarkan teknik pemisahan garamnya, proses desalinasi dikategorikan menjadi dua: berbasis panas dan berbasis membran.

Pada proses berbasis panas, bahan baku dikondisikan mendidih pada tekanan rendah sehingga menghasilkan uap air pada temperatur rendah. Pada proses ini, hanya air saja yang mengalami penguapan, sehingga setelah pengumpulan dan pengkondensasian uap, akan dihasilkan air bersih tanpa garam dan pengotor. Multistage flash distillation dan multi effect distillation adalah contoh teknologi desalinasi dengan berbasis panas.

skema pemisahan air laut berbasis panas dari http://www.roplant.org

Berbeda halnya pada proses diatas yang menggunakan energi panas untuk pemisahan garam dari air laut, teknologi membran menggunakan energi tekanan. Membran adalah istilah umum untuk saringan tipis yang memfasilitasi pemisahan secara selektif hanya bahan-bahan tertentu yang dapat dilewatkan dan ditahan oleh membran ini. Tipe membran yang digunakan sangat bergantung pada aplikasi. Khusus untuk desalinasi, digunakan reverse osmosis (RO) membrane dengan karakter tak berpori yang mampu melakukan pemisahaan pada level ion, termasuk garam dengang komposisi utama ion natrium dan klorida.

proses pemisahan dengan berbagai tipe membran dari http://www.intechopen.com

Penyaringan dengan membran RO dilakukan dengan cara menekan bahan baku air laut pada permukaan membran sehingga melewatkan air murni pada sisi produk, sementara menahan kandungan garam dan pengotor lainnya ke aliran buangan. Produk air yang dihasilkan sangat murni dengan konsentrasi ion yang sangat rendah.

Pengolahan akhir Kondisi air murni dengan konsentrasi ion rendah dalam produk desalinasi perlu disesuaikan agar nyaman saat dikonsumsi dan tidak merusak pipa distribusi. Untuk konsumsi, air murni tidak berasa, perlu adanya penambahan mineral supaya rasanya sesuai dengan kualitas air minum: rasa menyegarkan dari air berasal dari kandungan mineral. Kandungan ion yang minimal dapat memicu proses korosi pada pipa distribusi karena kecenderungan pengikatan ion-ion metal pipa agar keseimbangan kimia air tercapai. Pada tahapan akhir penambahan mineral dilakukan pada aliran produk sehingga dihasilkan produk air bersih dengan kualitas air minum.

Proses desalinasi air laut hingga saat ini terus berkembang di seluruh dunia untuk memenuhi kebutuhan air bersih dan mengentaskan permasalahan krisis air. Kegiatan penelitian sangat intensif dilakukan dan menyeluruh pada setiap tahapan proses untuk menjadikan proses ini lebih ramah lingkungan, hemat energi dan murah. Proses ini juga cocok untuk diimplementasikan di Indonesia yang merupakan negara maritime dengan garis pantai yang panjang. Studi mengenai energi yang berujung pada kelayakan ekonomi perlu di lakukan lebih lanjut pada implementasi proses ini.

***

Rinaldi Medali Rachman

PhD Candidate in Environmental Science and Engineering

Water Desalination and Reuse Center

King Abdullah University of Science and Technology KAUST, Saudi Arabia

PhD Research: Feasibility Study of Subsurface Intakes for RO Desalination Systems at Eastern Coast of Saudi Arabia

Email: rinaldi.rachman@kaust.edu.sa

Rinaldi (rey)

Share this:

Twitter3 Facebook3RelatedDRIVING INDONESIAS FISHERIES INTO TWILIGHT ZONEIn "Sains-Teknologi"

MENUJU NEGARA INDONESIA SUPER POWER DENGAN OPTIMALISASI SUMBER DAYA KELAUTANIn "Sains-Teknologi"

Menguak Ekosistem Ekstrem di Laut Merah: Danau Garam di dasar Laut Merah (Bag.1)In "Sains-Teknologi"

This entry was posted in Sains-Teknologi and tagged Air Laut, Desalinasi.

BASIC OVERVIEW OF RESERVOIRSIMULATION NANOTEKNOLOGI: Pengenalan danUrgensinya 10 thoughts on DESALINASI AIR LAUT: dari air garam menjadi air bersih layakminum

Tomi said: March 13, 2013 at 4:35 am

Assalamualaikum Pak,Saya tertarik sekali dgn tulisan Anda. Kalo boleh saya bertanya di tulisan Anda:Metode alternatif yang sedang ramai diperbincangkan adalah dengan memanfaatkan kondisi geologi lokal pantai untuk menyaring air laut dengan sistem sumur (beach wells). Dengan metode ini, air laut diekstraksi dari lapisan bawah permukaan (subsurface) pantai. Selain itu, teknologi yang sedang dikembangkan adalah tipe gallery dengan struktur menyerupai penyaringan pasir yang dipasang di permukaan bawah laut (seabed) untuk mendapatkan bahan baku dengan kualitas tinggi. Metode-metode diatas tercakup dalam sistem subsurface intake.Q : metode alternatif itu berarti dgn melakukan pengeboran, bukan? biasanya dilakukan pd kondis geologi yg seperti apa? lalQ : kalo dihitung2, seberapa untungkah metode desalinasi ini diterapkan di Indonesia bila ditijau dr perspektif ekonomi?Q : menurut saya, Indonesia itu kaya akan hujan, drpd memanfaatkan air laut, lebih baik memanfaatkan air hujan untuk dikonsumsi, biar air hujan itu tidak menjadi bencana banjir. bagaimana menurut Anda?Terima kasih atas jawabannya Pak

Reply

rey responded: March 13, 2013 at 8:17 am

Waalaikumussalam Pak Tomi, Ahlan.. Hayakallah..

Terima kasih sebelumnya sudah mampir di tulisan ini. Saya akan coba menanggapi pertanyaan bapak:1- Metode subsurface sendiri banyak macamnya. Wells adalah salah satunya, dibangun dengan pengeboran vertikal di dekat pantai. Kondisi geologi yang diharapkan adalah micro-karstic. Pada kenyataannya, investigasi awal kondisi hydrogeologi lazim dilakukan sebelum pengeboran skala produksi, hal ini dimaksudkan untuk mengetes karakter akuifer (kuantitas dan kualitas air, juga daya recovery dengan parameter hydraulic conductivity) dan masih ada beberapa rangkaian test awal. Adapun metode lain seperti seabed filtration, konstruksinya dilakukan dengan dewatering area filtrasi dengan sebelumnya mendirikan dinding turap (sheet piling). Teknologi seabed filtration lebih flexible dengan meminimalisir ketergantungan pada kondisi geologi natural seperti halnya pada wells, karena struktur media filtrasi dapat didesign dan dimodifikasi (engineered media) sesuai dengan kebutuhan.2- Teknologi desalinasi dengan RO sudah mulai ramai di Indonesia. Saya kira secara general tentu akan menguntungkan dengan skema produksi dan pemasarannya tepat. Tantangan yang spesifik di Indonesia adalah harga bahan bakar dan listrik. RO menggunakan high pressure pump maksimum 60-an bar sehingga konsumsi energi cukup besar, kondisi ini bisa ditekan dengan penggunaan skema energi recovery untuk menurunkan biaya energi.3- Secara teori air hujan akan sangat lebih mudah ditreatment dengan membran untuk menjadi air layak minum, tidak memerlukan high pressure membrane. Namun itu hanya berlaku jika kita bisa mengcapture air hujan sebelum menjadi run-off (jatuh ke tanah dan mengambil pengotor di permukaan). Untuk run-off akan sangat menjadi beban pada proses pretreatmentnya. Perlu juga diingat jika tidak semua daerah di Indonesia mendapat curah hujan yang sama, ada daerah yang jarang hujan, air tanah sangat sulit didapat, namun dikelilingi oleh laut. Desalinasi seharusnya bisa mengambil peran untuk mengentaskan masalah ini.

Wallahualam bissawab.

Re

Bottom of Form