Cara Kerja Alat Desalinasi untuk Mengubah Air Laut Menjadi Air Tawar

Mengubah Air Laut Menjadi Air Tawar

 

Sebagai warga negara Indonesia yang merupakan negara kepulauan dengan garis pantai panjang dan curah hujan yang tinggi, sudah selayaknya kita bersyukur atas nikmat limpahan air tawar dan air laut yang luar biasa.

Namun ketika kita hidup di kepulauan, air tawar merupakan salah satu sumber daya yang cukup langka. Meskipun memiliki ketersediaan air laut yang melimpah ruah, kita tidak dapat menggunakan air laut secara langsung untuk kebutuhan sehari-hari.

Air laut memiliki karakteristik asin, titik bekunya sedikit lebih rendah dari air tawar, densitasnya sedikit lebih tinggi, konduktivitas listriknya jauh lebih tinggi, dan sedikit basa.

Berdasarkan karakteristik tersebut, kita tidak bisa mengkonsumsi air laut secara langsung. Namun, jangan kuatir, saat ini sudah terdapat teknologi untuk mengubah air laut menjadi air tawar. Teknologi tersebut dapat kita sebut dengan nama alat desalinasi.

Daftar Isi

• Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Distilasi 
• Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Distilasi
• Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Elektrodialisis
• Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Elektrodialisis
• Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Teknologi Reverse Osmosis
• Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Reverse Osmosis
• Kesimpulan

Jika Anda penasaran dengan cara kerja alat desalinasi, maka dari itu pada artikel ini kita akan mempelajari bagaimana cara kerja alat desalinasi untuk mengubah air laut menjadi air tawar.

Teknologi Desalinasi Air Laut

Menurut data statistik, air laut mendominasi sekitar 97% air di dunia. Sayangnya, kita hanya dapat memanfaatkan kurang dari 1% jumlah air di dunia untuk kebutuhan air minum.

Begitu besarnya jumlah air laut di dunia, maka kita menguah air laut menjadi air tawar menggunakan teknologi desalinasi.

Desalinasi adalah sebuah metode untuk menghilangkan garam mineral terlarut, zat organik, bakteri, virus, serta padatan dari air laut untuk mendapatkan air tawar.

Tujuan utama dari teknologi desalinasi adalah untuk menghilangkan kandungan garam atau salinitas larutan.

 

Sebenarnya teknologi desalinasi tidak hanya untuk mengubah air laut, melainkan sebagai teknologi pemurnian air pada instalasi pengelolaan limbah (Wastewater Treatment Plant) serta pendingin mesin.

Bahkan beberapa Pembangkit Listrik Tenaga Uap yang beroperasi di Indonesia juga memilih untuk beroperasi di bibir pantai. Selain untuk mempersingkat waktu rantai pasokan batubara dari kapal, tujuannya untuk memanfaatkan air dalam jumlah yang besar sebagai pendingin.

Apabila proses pendinginan menggunakan air laut secara langsung, tentunya akan menyebabkan korosi pada mesin. Sehingga PLTU mengubah air laut menjadi air tawar terlebih dahulu sebelum memanfaatkannya.

Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Distilasi

Distilasi merupakan penyulingan dengan menggunakan proses termal. Distilasi atau penyulingan air laut merupakan metode desalinasi tertua dan paling umum digunakan.

Cara kerjanya, Air laut yang asin dipanaskan untuk menghasilkan uap air, yang kemudian terkondensasi menjadi embun-embun untuk menghasilkan air tawar.

Proses distilasi atau penyulingan air laut umumnya dioperasikan dengan prinsip memisahkan berdasarkan titik didih. Garam dan air tawar memiliki titik didih yang berbeda.

Fungsi utama energi dalam proses distilasi atau penyulingan air laut yakni untuk menguapkan air laut.

Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Distilasi

Komponen teknologi distilasi sederhana untuk desalinasi dapat Anda lihat seperti pada gambar di bawah ini. Komponen distilasi saling terhubung untuk mendukung cara kerja alat desalinasi untuk mengubah air laut menjadi air tawar.

 

Komponen Distilasi pada Desalinasi Air Laut

Stove (Tungku)

Merupakan ruang pembakar untuk memanaskan air laut.

Cooking Pot (Tempat Masak)

Merupakan wadah untuk menampung air laut.

Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Elektrodialisis

Elektrodialisis merupakan teknologi umum yang juga digunakan dalam pengolahan air limbah, pengolahan makanan, manufaktur kimia dan farmasi.

Pada Elektrodialisis, komponen ionik garam terpisah dari larutan air laut melalui medan listrik.

Pada penerapan desalinasi air laut, proses pemisahan terjadi dengan pembentukan kation bermuatan positif seperti Natrium, Magnesium dan Kalsium.

Cara Kerja Elektrodialisis Desalinasi Air Laut

Larutan yang mengandung ion positif dan negatif akan masuk kedalam dan melintasi elektroda. Hal ini menyebabkan ion bermigrasi ke elektroda masing-masing. Sehingga ion pembentuk garam akan terpisah dengan sendirinya.

Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Elektrodialisis

Komponen teknologi elektrodialisis untuk desalinasi air laut dapat Anda lihat seperti pada gambar di bawah ini. Komponen elektrodialisis saling terhubung untuk mendukung cara kerja alat desalinasi untuk mengubah air laut menjadi air tawar.

Komponen Desalinasi Air Laut Elektrodialisis

Sumber Feasibility study of an electrodialysis system for in-home water desalination in urban India, Development Engineering, Elsevier

Pre Carbon Filter

Filter carbon elektrodialisis.

Storage Tank

Memiliki fungsi untuk menampung air laut.

Cara Kerja Desalinasi Air Laut Menggunakan Teknologi Reverse Osmosis

Pada proses desalinasi air laut menjadi air tawar menggunakan cara kerja teknologi reverse osmosis tidak terjadi proses perubahan zat seperti pada teknologi distilasi dan electrodialysis.

Ketika Anda mendengar reverse osmosis, tentunya tidak asing karena osmosis merupakan pelajaran yang Anda dapat ketika di Sekolah Dasar.

Osmosis merupakan fenomena aliran air melalui membran semipermeabel untuk menghalangi pengangkutan garam atau zat terlarut lainnya.

Pemisahan kandungan garam pada air laut pada teknologi reverese osmosis memanfaatkan membran. Konsep sederhananya, membran ini seperti penyaring yang mempu memisahkan partikel garam.

Komponen Desalinasi Air Laut Teknologi Reverse Osmosis

Komponen teknologi reverse osmosis untuk desalinasi dapat Anda lihat seperti pada gambar di bawah ini. Komponen reverse osmosis saling terhubung untuk mendukung cara kerja alat desalinasi untuk mengubah air laut menjadi air tawar.

Komponen Reverse Osmosis pada Desalinasi Air Laut

 Tube Sheet (Pengikat Tabung)

 Memiliki fungsi untuk mengikat membran reverse osmosis.

Feed (Masukan)

Celah untuk input air laut.

Kesimpulan

Jadi kesimpulannya, untuk mengubah air laut menjadi air tawar memerlukan alat desalinasi. Alat desalinasi ini terdiri dari Teknologi Distilasi, Teknologi Elektrodialisis dan Teknologi Reverse Osmosis. 

Ketiga teknologi tersebut memiliki cara kerja yang berbeda-beda.

Kelebihan dan Kekurangan

Desalinasi air laut yang menggunakan teknologi reverse osmosis akan lebih hemat biaya untuk air laut dengan salinitas rendah (air payau).

Sedangkan desalinasi air laut menggunakan teknologi distilasi lebih optimal untuk air laut dengan salinitas tinggi.

Kemudian untuk teknologi elektrodialisis, memiliki tingkat optimasi yang sama baik untuk salinitas rendah maupun salinitas tinggi.

Perbandingan Penerapan Teknologi Desalinasi

Teknologi Distilasi ini cukup sederhana, bahkan kita sebagai orang awam dapat merancangnya. Sebagian besar, teknologi distilasi ini diterapkan pada industri pupuk atau kimia dengan sumber energi boiler.

Industri dapat memanfaatkan uap bekas pembakaran untuk menguapkan air laut menggunakan teknologi distilasi sehingga mendapatkan uap air tawar untuk kebutuhan operasional maupun pendinginan.

Sedangkan reverse osmosis umumnya digunakan di Pembangkit Listrik Tenaga Uap karena memiliki surplus energi listrik. Energi listrik tersebut digunakan untuk mengoperasikan pompa.

Sumber:

Membrane and Desalination Technologies. 2011. https://doi.org/10.1007/978-1-59745-278-6