You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»air laut

air laut

Air laut menjadi air minum

Air laut menjadi air minum,  Air laut bagi  daerah di kawasan jalur laut,ancaman abrasi serta ekspansi air ke daratan memang bukan hal baru. Saat ini dalam radius dua hingga tiga kilometer pantai atau pertambakan banyak air sumur yang rasanya sudah payau.

Bahkan tak menutup kemungkinan dalam sepuluh tahun kedapan air laut, akan masuk ke daratan hingga 8-12 km dari bibir pantai dalam keadaan surut. Jika sudah demikian maka mau tak mau orang harus mengkonsumsi air yang sebenarnya tak lagi layak .

Padahal jika  orang yang mau meminum air payau bahkan air asin yang belum di olah maka efek yang diterima tubuh biasanya merugikan. Sebab dengan mengkonsumsi air payau bukannya menghilangkan rasa haus, melainkan justru dapat membuat kering tenggorokan akibat rasa asinnya yang getir.

Tapi kini berkat teknologi penyaringan air, air payau maupun asin (laut) pun dapat diteguk sebagai pelepas dahaga. Teknologi pengolahan air laut ini sangat tepat untuk daerah pesisir seperti Jakarta, Semarang, Surabaya, Tegal, Rembang, Jepara.

Dan mestinya pemerintah di kawasan seperti ini mesti mulai memerhatikan kondisi semacam ini. Tak hanya daerah pinggir laut saja, teknologi ini juga bisa dipasang di daerah perbukitan ketika sumber air bersih juga sudah mulai susah didapat.

Sebenarnya teknologi pengolahan air laut atau payau menjadi air tawar yang kemudian diolah menjadi air minum seperti ini sudah biasa dipakai di daerah-daerah pengolahan minyak lepas pantai maupun kapal-kapal pesiar. Namun untuk ditawarkan atau setidaknya diperkenalkan pada masyarakat pesisir memang belum merata.

Padahal penerapan teknologi pengolahan air semacam ini sudah sangat perlu. Apalagi bila melihat situasi abrasi air laut yang semakin lama menorobos ke air tanah. Ini tentu tidak ada salahnya jika teknologi penyaringan air itu mulai diwujudkan untuk kepentingan masyarakat.

Di negara Qatar, Kuwait, serta negara jazirah Arab lain sudah sangat biasa minum air laut yang diolah melalu teknologi penyaringan air semacam ini.

Bahkan setelah diolah dengan alat ini kualitas airnya bisa lebih bagus dari air tanah yang biasa kita konsumsi. Contoh, bila air yang kita minum biasanya memiliki TDS (kadar terlarut padat) mencapai 120 ppm, air olahan memiliki TDS hanya 40 atau 75 ppm saja. Teknologi pengolahan air asin / air payau ini juga telah populer diterapkan di negara Singapura.

Di Indonesia, daerah yang telah menerapkan teknologi penyaringan air ini untuk mencukupi kebutuhan air bersih di masyarakat, Salah satunya  Nangroe Aceh Darusalam (NAD).

Pasca bencana tsunami membuat kebutahan air minum memang sangat sulit didapat. Rambahan air dari laut yang masuk ke tanah mencapai radius lebih dari 25 kilolemeter dari bibir laut. Sehingga atas bantuan internasional diadakan alat pengolahan air laut menjadi air layak minum.

Fasilitas atau instalasi pemurnian air minum di NAD ini berada di Ulee Lhee dan merupakan satu-satunya fasilitas penyulingan air laut menjadi air siap minum yang ada di Indonesia.

Instalasi pemurnian tersebut mampu mengolah 1.320 m3/hari dan menghasilkan air siap minum sebanyak 350 m3/hari. Dalam memenuhi kebutuhan air minum warga di Kecamatan Meuraxa instalasi penyulingan air ini bekerja delapan jam setiap hari.

Disebut satu-satunya karena kebanyakan proses pengolahan dan pemurnian air laut yang selama ini ada sekadar membuat air menjadi tawar atau hanya proses desalinisasi air laut saja. Beberapa jenisnya adalah distilasi air yang berdasarkan penguapan, proses dengan menggunakan membran reverse osmosis dan proses pertukaran ion

Sistem Reverse Osmosis

Alur proses pemurnian air di daerah Ulee Lhee yang diterapkan sejak Februari 2005 ini memang berbeda. Pasalnya fasilitas pengolahan air di NAD tersebut menggunakan sistem osmosis balik atau Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) dalam pemurniannya. Proses pengolahan air ini dengan teknologi ini telah terbukti mampu menyaring garam-garam dalam ukuran sangat kecil.

Dengan proses pemurnian air ini air laut langsung menjadi tawar dan bisa dikonsumsi oleh masyarakat. Teknologi pengolahan air ini mampu mengolah setiap tetesnya melewati beberapa unit elemen mesin dengan proses penyaringan air. air laut menjadi air minum sehat

Air laut melalui pipa dengan kedalaman satu meter dari permukaan laut disedot dengan pompa untuk disaring dan terlebih dahulu dipisahkan dari benda pengotor seperti partikel padatan, plangton, pasir, dan lainya.
Proses kerjanya alat pengolahan air laut menjadi air minum ini memang cukup rumit dan sangat detail.

Dalam unit sand filtered water tank air asin /air payau disaring dari pasir yang ikut terbawa dalam air setelah terbebas dari partikel pengotor air ditampung dalam sebuah tangki, backwash water tank.

Agar air tersebut dapat benar-benar bersih maka perlu beberapa tahap penyaringan air, pada elemen cartridge filter air laut kembali disaring. Ini merupakan proses penyaringan akhir untuk partikel padatan dan mampu menyaring partikel dengan ukuran terkecil sekalipun.

Komponen utama instalasi pemurnian air ini adalah mesin Reverse osmosis.  Ini terdiri dari dua mesin yaitu Reverse osmosis I dan Reverse osmosis II.

Di dalam unit ini air tawar dan air asin dipisahkan dengan menggunakan membran semi permiabel. Aliran air akan berbalik yakni dari air asin ke air tawar melalui membran semi perniabel bila diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmosisnya.

Di dalam unit ini air laut dimurnikan. Semula yang berasa asin dapat dinetralkan sehingga menjadi tawar. Mesin pengolahan air ini dengan memanfaatkan membran yang dapat mengikat ion-ion penyebab rasa asin sehingga diperoleh air tawar.

Pada Reverse osmosis I, air asin / air paytau dapat ditawarkan menjadi air murni 90 persen dan diperoleh air yang benar-benar murni pada Reverse osmosis II. Sementara ampas dari hasil sisa garam kembali dibuang ke laut.

Air yang dihasilkan instalasi pemurnian ini memiliki kandungan mineral yang dibutuhkan tubuh. Kandungan mineral yang dihasilkan dari fasilitas pemurnian ini memakai standar internasional jadi aman dikonsumsi untuk masyarakat.

Proses sterilisasi air untuk membasmi kuman dan mikroorganisme pemurnian air tersebut menggunakan klorin dengan konsentrasi tertentu. Kandungan klorin diperiksa setiap harinya. Kandungan klorin yang digunakan masih di bawah standar yaitu 0,2 ppm.

Air laut langung diminum tanpa di masak

Pemerintah Provinsi Kalimantan Timur sejak pertengahan 2004 telah memperkenalkan teknologi pengolahan air laut (asin) atau air sungai menjadi air minum yang siap dikonsumsi tanpa melalui proses pemasakan.

Alat pengolah air minum yang dipakai di Kaltim tersebut merupakan teknologi pemurnian air siap minum tanpa menambahkan zat kimia di dalamnya.

Melalui teknologi penyaringan air tersebut, dapat dimanfaatkan untuk menanggulangi krisis air bersih atau air minum yang dialami oleh sejumlah penduduk yang tinggal di kawasan pantai atau kesulitan mendapat air bersih.

Alat pengolahan air minum ini sendiri ada berbagai tipe dengan kapasitas produksi pengolah mulai 25.000 liter/ hari hingga 60 ribu liter/ hari.

Harga setiap unit pengolahan air laut menjadi air minum itu juga bervariasi, disesuaikan dengan kapasitas dan tipe mesin pengolah.
Namun memang harus diakui pengadaan fasilitas pemurnian air asin yang menghasilkan air siap minum membutuhkan dana yang cukup besar. Fasilitas pemurnian ini menggunakan mesin yang digerakkan oleh generator diesel dan solar bahan bakarnya.

Alat pengolahan air payau / asin menjadi air minum ini sendiri ada berbagai tipe dengan kapasitas produksi pengolah mulai 25.000 liter/ hari hingga 60 ribu liter/ hari. Sedangkan harga setiap unit pengolahan air minum itu juga bervariasi. Ini disesuaikan dengan kapasitas dan tipe mesin pengolah.

Tetapi melihat kondisi air di Kota Bandung, Semarang, Tegal, Surabaya maupun Jakarta, tidak ada salahnya jika pemerintah mulai memikirkan sejak sekarang demi pelayanan kepada masyarakat.

Sumber [suaramerdeka.com]

Membran Ultrafiltrasi Pengolahan Air Laut

Membran Ultrafiltrasi salah satu pengolahan air laut terbaik. Membran ultrafiltrasi adalah teknik penyaringan air laut dengan menggunakan membran untuk menghilangkan zat terlarut dengan bobot molekul tinggi, aneka koloid, mikroba sampai padatan tersuspensi dari air laut.  Membran ultrafiltrasi semipermeabel dipakai untuk memisahkan makromolekul dari larutan. Proses pemisahan menggunakan membran ultrafiltrasi biasanya digunakan di bidang industri dan penelitian untuk penjernihan air karena ukuran yang dapat diolah adalah air pekat yang mengandung makromolekul yang memiliki berat atom sekitar 103-106 Da (1 Da = 0,000714 gram). Pengolahan menggunakan ultrafiltrasi pada umumnya menggunakan membran berukuran 0.001 mikron – 0.01 mikron. Dalam teknologi pemurnian air laut, membran ultrafiltrasi dengan BM membran 1000-20000 lazim untuk penghilangan pirogen, sedangkan Bobot Molekul membran 80000-100000 untuk penghilangan koloid. Pirogen dengan Bobot moleku 10000-20000 terkadang dapat dipisahkan dengan membran 80000 karena adanya membran dinamis. Tekanan sistem ultrafiltrasi biasanya rendah 10-100 psi (70-700 kPa) maka dapat menggunakan pompa sentrifugal biasa. Membran ultrafiltrasi (UF) sehubungan dengan pemurnian air dipergunakan untuk menghilangkan koloid (penyebab fouling), mikroba, pirogen, dan partikel modul higienis.

Membran ultrafiltrasi dibuat dengan mencetak membran selulosa asetat (SA) sebagai lembaran tipis. Membran selulosa asetat mempunyai sifat pemisahan namun sayangnya dapat dirusak oleh bakteri dan zat kimia serta rentan terhadap pH. Adapula membran dari polimer polisulfon, akrilik, polikarbonat, PVC, poliamida, poliviniliden fluorida, kopolimer AN-VC, poliasetal, poliakrilat, kompleks polielektrolit, dan PVA ikat silang. Selain itu, membran dapat dibuat dari keramik, aluminium oksida, zirkonium oksida, dsb. membran ultrafiltrasi
Membran ultrafiltrasi berfungsi sebagai saringan molekul.  Proses pengolahan air laut Ultrafiltrasi memisahkan molekul terlarut berdasarkan ukuran dengan melewatkan larutan tersebut pada filter.

Membran Ultrafiltrasi merupakan membran permeabel kasar, tipis, dan selektif yang mampu menahan makromolekul seperti koloid, mikroorganisme, dan pirogen. Molekul yang lebih kecil seperti pelarut dan kontaminan terionisasi dapat melewati membran UF sebagai filtrat. Keuntungan sistem penyaringan air teknik ultrafiltrasi secara efektif mampu menghilangkan sebagian besar partikel, pirogen, mikroorganisme, dan koloid dengan ukuran tertentu. Selain itu, mampu menghasilkan air kualitas tinggi dengan hanya sedikit energi.

Berikut proses filtrasi pada proses ultrafiltrasi.
Proses membran Ultrafiltrasi (UF) merupakan upaya pemisahan dengan membran yang menggunakan gaya dorong beda tekanan yang sangat dipengaruhi oleh ukuran dan distribusi pori membran .Proses pemisahan terjadi pada partikel-partikel dalam rentang ukuran koloid. Membran ultrafiltrasi ini beroperasi pada tekanan antara 1-5 bar dan batasan permeabilitasnya adalah 10-50 l/m2.jam.bar.
Terapan teknologi membran ultrafiltrasi adalah untuk dapat menghasilkan air bersih dengan syarat kualitas air minum, untuk mengolah air gambut dan limbah emulsi minyak, untuk proses pengolahan minuman isotonik air kelapa.

Berikut ini akan dijelaskan mengenai aplikasi membrane ultrafiltrasi untuk pengolahan air waduk Saguling dan pengolahan minuman isotonic air kelapa. Membran ultrafiltrasi yang digunakan adalah membran selulosa asetat yang dibuat sendiri dengan komposisi selulosa asetat 11% (CA-11), 13% (CA-13), 15% (CA-15). Membran ini dibuat dari selulosa asetat, aseton, formamide, dan aquades (Rautenbach, 1989). Membran dibuat dengan teknik inversi fasa dan presipitasi pencelupan yang menggunakan aquades sebagai precipitation agent. Membran yang telah dibuat, penyimpanannya harus tetap terjaga dalam kondisi basah. Cara penyimpanannya adalah dengan dimasukkan ke dalam plastik tertutup yang berisi aquades atau formalin.
Jenis membran ultrafiltrasi ini bersifat hidrofilik sehingga mudah menyerap air. Selain itu, juga memiliki selektifitas yang tinggi karena membrannya rapat, dan fluks permeatnya tinggi karena berukuran sangat tipis.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi fluks pada proses pengolahan air, antara lain komposisi membran, tekanan, ukuran pori, dan pencucian membran. Komposisi membran CA yang tinggi akan menghasilkan volume yang rendah, berbanding lurus dengan fluks. Tekanan yang terlalu tinggi dapat menyebabkan deformasi atau pelebaran pori membran yang mengakibatkan peningkatan permeabilitas membrane ultrafiltrasi. Tekanan juga menurunkan tingkat rejeksi zat organik dan kekeruhan. Hal ini juga disebabkan oleh adanya deformasi pada membran akibat tekanan yang mengakibatkan ukuran pori melebar.
Ukuran pori juga memegang peranan penting dalam penyisihan zat organik dan permeat. Contohnya pada membran CA-15. Kemampuan rejeksi zat organik mencapai 80-90%. Hal ini disebabkan pori yang terbentuk dari komposisi selulosa tinggi adalah rapat/kecil. Akibatnya, hanya partikel yang lebih kecil dari pori yang dapat melewati membrane ultrafiltrasi jenis ini.

Pencucian membran ultrafiltrasi juga berpengaruh pada fluks. Pencucian meningkatkan fluks, tetapi fluks yang diperoleh tidak sebesar waktu awal proses pencucian. Hal ini disebabkan karena proses pencucian tidak akan dapat membersihkan partikel-partikel yang tertangkap oleh pori membrane ultrafiltrasi. Pencucian membran akan membantu meningkatkan kenaikan fluks karena partikel-partikel yang mengotori permukaan membran dapat dibersihkan dengan pencucian.
Dari hasil penelitian air baku waduk Saguling setelah operasi membran dengan metode dead-end dapat disimpulkan bahwa membran ultrafiltrasi memiliki prospek yang sangat baik untuk digunakan sebagai unit pengolahan air minum.

Sumber [AnekaSumber]

 

Proses Penyaringan air laut

Penyaringan air laut bukan hal yang baru, banyak penyaringan air laut dengan metode tradisonal maupun modern. Padahal kita ketahui bahwa sebenarnya sumber air laut itu begitu melimpah, namun, kenyataan menunjukkan bahwa ada banyak daerah pemukiman yang justru berkembang pada daerah pantai kekurangan air. Melihat kenyataan semacam itu manusia telah berupaya untuk mengolah air asin/payau menjadi air tawar ,
Untuk memenuhi kebutuhan akan air tawar / air minum, para ahli telah mengembangkan sistem penyaringan air laut /payau dengan teknologi membran semipermeabel. Membran (selaput) semipermeabel adalah suatu selaput penyaring skala molekul yang dapat ditembus oleh molekul air dengan mudah, akan tetapi tidak dapat atau sulit sekali dilalui oleh molekul lain yang lebih besar dari molekul air.
Hasil Teknologi pengolahan air asin/payau yang akan dibahas pada artikel ini adalah penyaringan air laut menggunakan teknologi filtrasi membran semipermeabel. Teknologi pengolahan air asin/payau ini lebih dikenal dengan sistem osmosis balik (Reverse Osmosis disingkat RO). Metode ini dipilih karena mudah dilakukan, efesien, dan lebih ekonomis jika dibandingkan dengan metode desalinasi yang lain.
Prinsip kerja penyaringan air laut sistem osmosis terbalik (osmosis terbalik) adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Jenis membran semipermeabel yang digunakan pada proses desalinasi air laut adalah membran osmosis terbalik (RO).

penyaringan air laut metode
Hasil prores penyaringan air laut

Pada proses pemanfaatan penyaringan air laut dalam menjadi air minum melalui proses desalinasi dihasilkan produk sampingan seperti garam berkualitas tinggi, air-laut dalam untuk industri kosmetika, industri makanan dan minuman, industri budidaya pertanian (sayur-sayuran, tomat, dan lain-lain).

Serta industri budidaya perikanan (ikan-ikan di perairan suhu dingin, oyster, lobster, dan lain-lain), industri kesehatan (thalassopia, spa, dan lain-lain), industri obat-obatan, dan sebagai pendingin ruangan atau air condition mengingat suhu air laut dalam yang relatif rendah.

Untuk pendingin ruangan (air condition), air laut dalam dialirkan langsung ke konstruksi pipa yang melekat di dinding ruangan gedung-gedung. Pendingin ruangan dengan air laut-dalam ini telah digunakan di Taiwan dan Korea Selatan.

Selain untuk air minum dari penyaringan air laut, air mineral laut dalam juga bermanfaat untuk kesehatan. Berdasarkan beberapa laporan di Jepang, manfaat dari air laut dalam untuk kesehatan tubuh manusia seperti

Pertama air laut-dalam efektif untuk pemulihan atopic dermatitis dengan validitas sekitar 60 persen. Hal ini dilaporkan sejumlah dokter anak di Jepang.

Kedua kecenderungan air minum hasil penyaringan air laut menurunnya jumlah kolesterol dalam tubuh manusia ditunjukkan dalam percobaan air laut-dalam oleh National Food Research Institute, Japan.

Ketiga makanan yang difermentasi berkualitas baik dengan menggunakan air laut-dalam di Jepang. Aktivitas gandum dan ragi meningkat dengan penggunaan air laut-dalam pada minuman beralkohol, pasta kacang, dan saus kacang berasal dari magnesium dan kalium.

Keempat air minum proses penyaringan air laut memiliki jenis mineral seperti Magnesium dan Kalium yang dikandung air laut-dalam ini mempunyai peranan penting dalam sub-enzyme yang meningkatkan kebutuhan enzim pada beberapa reaksi biologi untuk memelihara kehidupan dalam tubuh manusia.

Kelima karena kandungan mineralnya yang tinggi, air laut-dalam berpotensi digunakan sebagai zat antimikrobial. Air laut-dalam dapat menghambat pertumbuhan jamur berdasarkan hasil uji coba pada 2 spesies dermatophyta, yaitu Trichophyton rubrum dan Trichophyton mentagrophytes.
Sumber [aneka sumber]

 

Desalinasi air laut menghasilkan listrik metode baru,

Desalinasi air suatu proses pengolahan air, kali ini ada desalinasi air dengan menciptakan medan listrik kecil yang membuang garam dari air laut, ahli kimia di University of Texas di Austin, Amerika Serikat, dan University of Marburg di Jerman menemukan ada metode baru untuk desalinasi air laut yang hanya membutuhkan sedikit energi dan jauh lebih sederhana daripada teknik biasa. Begitu sedikitnya energi yang diperlukan metode desalinasi air baru ini sehingga dapat beroperasi hanya dengan baterai biasa.
Prosesnya meniadakan masalah yang dihadapi metode desalinasi air saat ini karena tidak membutuhkan membran penyaring garam. Para ahli kimia ini bisa memisahkan garam dari air laut pada skala mikro untuk menghasilkan air tawar lebih cepat.
Para peneliti di University of Texas di Austin (UT) dan University of Marburg di Jerman telah menciptakan sebuah cara yang sederhana dan efisien untuk menghilangkan kandungan garam air laut. Setelah selesai, air dapat digunakan sebagai air minum atau untuk mengairi tanaman. Metode desalinasi saat mengambil garam dari air laut menggunakan membran sebagai filter. Metode baru, yang disebut elektrokimia melakukan desalinasi air laut dengan menggunakan chip elektronik kecil yang diisi dengan air laut. Chip ini sangat efisien dalam menghilangkan garam dari air dan hanya membutuhkan kekuatan dari baterai kecil yang dapat dibeli di toko.desalinasi air chip
Kebutuhan air minum segar merupakan kebutuhan yang mendesak. Sebuah studi dari Yale University dan University of Notre Dame 2011 menemukan desalinasi akan memainkan peran penting selagi persediaan air menjadi semakin terbatas. Tim di Jerman dan Texas telah menggambarkan proses mereka dalam jurnal Angewandte Chemie (Kimia Terapan) dan sekarang menggunakan teknologi yang dipatenkan untuk membuat perusahaan startup mereka sendiri yang disebut Okeanos Technologies.
“Ketersediaan air minum dan irigasi tanaman merupakan salah satu persyaratan yang paling dasar untuk menjaga dan meningkatkan kesehatan manusia,” kata Richard Crooks dengan University of Texas.
“Desalinasi air laut adalah salah satu cara untuk mengatasi kebutuhan ini, tetapi metode terbaru untuk desalinasi air mahal dan mudah terkontaminasi membran. Metode bebas membran yang kami kembangkan masih perlu disempurnakan dan ditingkatkan, tetapi jika kita bisa sukses pada saat itu, maka suatu hari ada kemungkinan untuk menyediakan air bersih dalam skala besar dengan menggunakan sistem sederhana, bahkan portabel.”
Chip plastik baru bekerja dengan cara memisahkan garam dari air dan mengarahkannya di sepanjang jalan yang berbeda. Hanya ada sejumlah kecil tegangan (3,0 volt) yang dibutuhkan untuk daya pemisahan ini. Selagi air asin melewati chip, sejumlah kecil tegangan yang diterapkan akan menetralkan beberapa ion klorida dalam air garam. Hal ini menciptakan apa yang tim sebut sebagai “zona deplesi ion” yang meningkatkan jumlah listrik di tempat itu. Garam kemudian memisahkan dari air ketika mendekati zona deplesi, mengirim garam sepanjang satu saluran dan air segar bersama yang lain.
Pada tahap sekarang, chip sangat kecil dan tim hanya mampu mencapai tingkat desalinasi 25 persen pada tes mereka. Namun, mereka percaya bahwa mereka akan segera dapat mencapai desalinasi 99 persen, jumlah yang diperlukan untuk menciptakan air minum.
“Ini adalah bukti prinsip,” kata Kyle KNUST, seorang mahasiswa pascasarjana yang bekerja di bawah Crooks di lab.
“Kami telah membuat perbaikan kinerja yang sebanding ketika mengembangkan aplikasi lain berdasarkan pembentukan zona deplesi ion. Itu menunjukkan bahwa 99 persen desalinasi air tidak di luar jangkauan kita. “
Tony Frudakis, pendiri Okeanos Technologies juga percaya tim akan mampu mencapai 99 persen desalinasi dengan penemuan baru mereka, sehingga memberikan air tawar penting untuk daerah-daerah yang sangat membutuhkannya. Frudakis juga mengatakan teknologi ini bisa terukur dengan baik dan bekerja di aplikasi kecil seperti mesin soda atau sesuatu yang cukup besar untuk memberikan bantuan bencana.
Teknik yang disebut desalinasi air laut dengan perantara elektrokimia ini dideskripsikan dalam jurnal Angewandte Chemie. Tim riset ini dipimpin oleh Richard Crooks dari University of Texas dan Ulrich Tallarek dari University of Marburg. Mereka tengah mengajukan hak paten atas metode yang kini dikembangkan secara komersial oleh perusahaan startup Okeanos Technologies.
“Ketersediaan air untuk minum dan irigasi pertanian adalah salah satu kebutuhan paling dasar untuk memelihara dan meningkatkan kesehatan manusia,” kata Crooks. “Desalinasi air adalah salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan ini, tapi sebagian besar metode yang ada terlalu mahal dan membrannya mudah terkontaminasi.”
Metode bebas membran yang dikembangkan oleh Crooks dan timnya memang masih perlu diperbaiki dan ditingkatkan skalanya, “Tapi, jika kami berhasil, suatu hari nanti kita bisa menyediakan air tawar berskala besar dengan menggunakan sistem sederhana, bahkan mungkin juga portabel.”
Untuk desalinasi air laut memisahkan garam dari air laut, peneliti menyalurkan listrik voltase kecil (3,0 volt) pada cip plastik berisi air laut. Chip itu mengandung kanal-kanal mikro dengan dua cabang. Pada persimpangan kanal, elektroda yang tertanam di bawahnya akan menetralkan ion klorida dalam air laut untuk menciptakan “zona pengurangan ion” yang menciptakan medan listrik lokal. Perubahan medan listrik ini cukup untuk memindahkan garam ke cabang lain, sehingga air yang telah melalui proses desalinasi mengalir ke cabang/ pipa pendistribusian air lainnya.
Sumber [anekasumber]

Proses evaporasi air

Evaporasi air salah satu teknik desalinasi , Proses Evaporasi air adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air adalah dua unsur utama dari proses evaporasi. Evaporasi dapat terjadi pada perairan (seperti laut, sungai, danau, waduk) permukaan tanah dan tumbuh-tumbuhan (disebut transpirasi), adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan dan kelambatan evaporasi air dan transpirasi disuatu kawasan ada bermacam-macam antara lain : temperatur air dan udara, kelembaban udara, kecepatan tiupan angin, tekanan udara, intensitas sinar matahari, dan lain-lain. Kombinasi antara proses evaporasi dan transpirasi merupakan evaporasi total (evapotranspirasi) yang juga disebut dengan Consumtive use.

evaporasi air prosesEvapotranspirasi dapat terjadi dalam dua keadaan, yaitu terjadi pada saat cukup air disebut Evapotranspirasi potensial, dan evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya, dalam arti kondisi pemberian air seadanya disebut Evapotranspirasi aktual. Kehilangan air oleh proses evaporasi dan transpirasi dapat mempercepat terjadinya kekeringan dan penyusutan debit sungai pada musim kemarau, umumnya didaerah tropis.
Bagi pakar hidrology, kehilangan air akibat evaporasi air biasanya dilihat dari dua sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan (Eo) yaitu penguapan air langsung dari danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua, kehilangan air melalui vegetasi oleh proses-proses intersepsi dan transpirasi.
1. Radiasi matahari
Sebagian radiasi gelombang pendek ( shortwave radiation ) matahari akan diubah menjadi energi panas di didalam tanaman, air dan tanah. Energi panas tersebut akan menghangatkan udara di sekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan partikel – partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel dinamakan panas – tampak ( sensible heat ). Sebagian energi matahari diubah menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan perputaran udara dan uap di atas permukaan tanah. Hal ini menyebabkan udara di atas permukaan tanah jenuh, sehingga mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang evaporasi air .
2. Ketersediaan air
Melibatkan jumlah air yang ada dan juga persedian air yang siap untuk terjadinya evaporasi air. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju evaporasi lebih tinggi daripada bidang permukaan rata karena pada bidang permukaan kasar besarnya turbulent meningkat.

Faktor Penentu Evaporasi
Pada kedua proses evaporasi di atas terjadi proses – proses fisika, yakni terjadinya perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas.
Faktor – faktor yang berpengaruh dalam evaporasi air antara lain :
1. Panas
Panas diperlukan untuk berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair ke zat gas dan secara alamiah matahari menjadi sumber energy panas.

2. Suhu Udara, permukaan bidang penguapan ( air, vegetasi dan tanah ) dan energi panas matahari
Makin tinggi suhu udara di atas permukaan bidang pengupan, makin mudah terjadi perubahan bentuk dari zat cair menjadi zat gas. Dengan demikian, laju evapotranspirasi menjadi lebih besar di daerah tropic daripada daerah beriklim sedang. Perbedaan laju evapotranspirasi yang sama juga dijumpai di daerah tropic pada musim kering dan musim basah.

3. Kapasitas kadar air dalam udara
Kapasitas kadar air dalam udara secara langsung dipengaruhi oleh tinggi rendahnya suhu di tempat tersebut. Beasarnya kadar air dalam udara di suatu tempat tersebut. Proses evaporasi air tergantung pada deficit tekanan uap jenuh air, Dvp,( saturated vapour pressure deficit ) di udara atau jumlah uap air yang dapat diserap oleh udara sebelum udara tersebut menjadi jenuh. Sehingga, evaporasi lebih banyak di daerah pedalaman karena kondisi udara cenderung lebih kering daripada di daerah pantai yang lembab karena penguapan dari permukaan air laut.

4. Kecepatan angin
Ketika pengupan berlangsung, udara di atas permukaan bidang penguapan secara bertahap menjadi lembab, sampai pada tahap ketika udara menjadi jenuh dan tidak mampu menampung uap air lagi. Pada tahap ini, udara jenuh di atas permukaan bidang tersebut akan berpindah ke tempat lain akibat beda tekanan dan kerapatan udara, dan demikian, proses evaporasi air dari bidang penguapan tersebut akan berlangsung secara terus – menerus. Hal ini terjadi karena adanya pergantian udara lembab oleh udara yang lebih kering atau gerakan massa udara dari tempat dengan tekanan udara lebih tinggi ke tempat dengan tekanan udara lebih rendah ( proses adveksi ) dalam hal ini kecepatan angin di atas permukaan bidang penguapan sangat penting. Penguapan air di daerah lapang lebih besar dari daerah dengan banyak naungan karena di daerah lapang perpindahan udara menjadi lebih bebas.

5. Bidang permukaan
Secara alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses evoporasi air melalui perubahan pola perilaku angin. Pada bidang permukaan yang kasar atau tidak beraturan, kecepatan angin akan berkurang oleh adanya proses gesekan. Tapi, pada tingkat tertentu, permukaan bidang penguapan yang kasar juga dapat gerakan angin berputar ( turbulent ) yang dapat memperbesar evaporasi. Pada bidang permukaan air yang luas, angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang air besar dan dapat mempercepat terjadinya evopotranspirasi.

Penentuan besarnya evaporasi
Besarnya evaporasi air dapat ditentukan dengan beberapa perkiraan sebagai berikut :
1.Perkiraan evaporasi berdasarkan panci evaporasi.
Evaporasi permukaan air bebas menggunakan panci evaporasi harus dikonversi karena perkiraan evaporasi pada 1 unit area permukaan air bebas.
2.Perkiraan evaporasi dengan menggunakan rumus empiris
Cara Aerodinamik
Metode ini mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan uap air dari suatu permukaan, yaitu pertumbuhan kelembaban arah vertical dan turbulensi dari aliran udara.
Sumber[AnekaSumber]

Desalinasi air laut bertenaga bakteri

Desalinasi air laut kini makin berkembang, salah satunya desalinasi air laut yang terbaru adalah suatu proses yag dapat membersihan air limbah dan juga dapat menghasilkan sumber listrik dapat diterapkan untuk mengurangi 90 persen garam yang terkandung dalam suatu larutan atau air laut, hal ini dinyatakan oleh tim peneliti internasional dari China dan Amerika.

Air bersih untuk  minum, mencuci, dan industri terdapat dalam jumlah yang terbatas dibeberapa Negara yang ada di dunia. Ketersediaannya di masa yang akan datang menjadi salah satu permasalahan dunia. Beberapa Negara menerapkan proses desalinasi air dengan menggunakan osmosis balik-yaitu proses yang menerapkan tekanan tinggi pada air melalui suatu membran yang hanya dapat dilewati oleh molekul air bukan molekul garamnya-atau ada juga yang menerapkan elektrodialisis yaitu proses yang menggunakan listrik untuk memisahkan ion-ion garam dari air melalui suatu membrane. Yang perlu di catat kedua proses diatas sama-sama mengkonsumsi energi yang tinggi.

Desalinasi air laut dapat dilakukan tanpa energi listrik atau tekanan yang tinggi dengan cara menggunakan sumber materi organic sebagai bahan bakar untuk mendesalinasi air”, para peneliti melaporkan dalam jurnal Environmental Science and Technology.desalinasi air laut

“Salah satu kendala yang dihadapi untuk proses desalinasi air laut adalah dibutuhkannya energi listrik yang cukup banyak, dan dengan menggunakan desalinasi sel mikroba kami secara nyata dapat mendesalinasi air sekaligus menghasilkan listrik pada saat kami mengambil material organic dari air limbah”, kata Bruce Logan, Profesor Kappe dari Environmental Engineering, Penn State.

Tim tersebut memodifikasi mikroba fuel sel yaitu suatu alat yang mengunakan bakteri secara alami untuk mengubah air limbah menjdai air bersih dan listrik-sehingga alat ini dapat dipakai untuk desalinasi air laut.

“Tujuan kami adalah untuk menunjukkan bahwa dengan menggunakan bakteri kami dapat memproduksi sejumlah arus listrik yang mampu melakukan hal ini”,  kata Logan. “Bagaimanapun juga proses ini membutuhkan 200 mililiter air limbah buatan-asam cuka dalam air-untuk men desalinasi air 3 mililiter air garam. Hal ini bukan merupakan hal praktis sebab sistem kami belum teroptimalkan tapi hal ini cukup memberi bukti bahwa konsep yang kami ajukan terbukti berhasil.

Mikroba fuel sel terdiri dari dua bilik, satu bilik diisi dengan air limbah atau nutrien dan satunya diisi dengan air, setiap bilik terdapat elektroda. Secara alami bakteri yang terdapat dalam limbah akan mengkonsumsi material organic yang terdapat dalam limbah dan sekaligus meghasilkan arus listrik.

Dengan sedikit mengubah mikroba fuel sel yaitu dengan cara menambah bilik ketiga diantara dua bilik yang sudah ada dan meletakkan sejumlah membrane yang spesifik terhadap ion—yaitu membrane yang dapat dilewati ion positif aja atau sebaliknya dan tidak dapat dilewati keduanya –yang diletakkan diantara bilik pusat dan elektroda positif dan negative. Air yang mengandug garam kemudian diletakkan di bilik ini.

Air laut mengandung sekitar 35 gram perliter sedangkan air garam biasanya haya 5 gram perliter. Garam tidak hanya terlarut dalam air akan tetapi juga terdisosiasi menjadi ion positif dan negative. Pada saat bakteri dalam fuel sel tersebut mengkonsumsi material yang ada dalam air limbah maka akan dihasilkan proton. Proton ini tidak bisa melewati membrane anion sehingga ion negative dari bilik pusat akan megalir ke bilik tempat air limbah untuk menyeimbangkan ion positif. Pada desalinasi air, elektroda yang lain proton terkonsumsi sehingga ion positif dari bilik pusat mengalir ke bilik tersebut. Hasil proses desalinasi air laut / air garam yang ada di bilik pusat akan terdesalinasi.

Dikarenakan gram membantu fuel sel untuk menghasilkan listrik maka etika bilik pusat enjadi semakin encer (kadar garamnya berkurang) maka konduktifitas sel berkurang dan produksi listrikpun berkurang juga, hal inilah yang menyebabkan mengapa hanya 90 persen kadar garam yang bisa dihilangkan.

Permasalahan lain dalam desalinasi air laut teknologi ini adalah ketika proton dihasilkan pada salah satu elektroda dan proton dikonsumsi pada elektroda yang lain maka salah satu bilik akan bersifat asam sedangkan yang lain bersifat basa.Dengan mecampur kedua cairan dari dua bilik ini ketika mereka dibuang akan menghasilkan cairan netral sehingga permasalahan ini dapat diatasi. Akan tetapi kemampuan bakteri hidup dalam kondisi asam ketika sel dijalankan menjadi satu permasalahan lain sehingga dalam eksperimen tim menambhakan buffer secara periodic untuk mengatasi hal ini. Masalah ini tidak akan menjadi kendala ketika sistem desalinasi air laut kami telah menghasilkan sejumlah air terdesalinasi dalam jumlah yang cukup. Tak heran jika eksperimen tim ini di support oleh King Abdullah University of Science and Technology, Saudi Arabia and Ministry of Science and Technology, China

Sumber [AnekaSumber]

 

Pengolahan air laut untuk Industri air mineral

Pengolahan air laut mulai digunakan sektor industri air mineral, Pengolahan air laut selain menyelamatkan bumi dari kriris air tanah konversi air laut menjadi air minum dilakukan melalui proses desalinasi yaitu proses pemisahan air tawar dan kandungan garam yang terdapat di dalam air laut melalui proses pemanasan. Saat pemanasan terhadap air laut dilakukuan maka uap air (air tawar) akan menguap sedangkan larutan yang mengandung garam-garam akan mengendap.
Uap air ini kemudian ditangkap (diendapkan) dengan menggunakan alat tertentu untuk mengumpulkan air tawar.

Pengolahan air laut akan menghasilkan air tawar, Air tawar hasil desalinasi ini kemudian diproses menjadi air minum. Secara umum semua air laut dapat dikonversi menjadi air tawar (air minum) melalui proses desalinasi namun air laut dekat pantai rentan dengan pencemaran dari daratan sehingga konversi air laut pantai menjadi air minum menjadi kurang efektif dan efisien.

Air Laut Dalam (ALD) disebut sebagai Deep Sea Water (DSW) ataupun Deep Ocean Water (DOW) adalah air laut yang diambil dari kedalaman 350 m atau lebih.

Pengolahan air laut sangat berguna apalagi jika menggunakan Air Laut Dalam ini memiliki karakter yang unik seperti suhu yang rendah sekitar 10 derajat Celcius, air tergolong stabil dan matang karena terbentuk dalam ribuan tahun lamanya, relative bebas dari virus dan bakteri, dan memiliki kandungan mineral yang tinggi. Karakter air laut dalam yang unik inilah yang membuat potensi pemanfaatannya menjadi sangat potensial.

Hasil penelitian yang dilakukan Kyowa Concrete Industry Co. Ltd. (KCI) di beberapa lokasi perairan Indonesia menunjukkan nilai kandungan mineral seperti Kalsium, Magnesium, Kalium dan Natrium yang tinggi dan nutrient seperti yang cukup tinggi serta kandungan metal yang cukup rendah.

Dengan demikian dalam proses pengolahan air laut dalam menjadi air minum tidak perlu melakukan injeksi mineral dan nutrient untuk memenuhi persyaratan air minum yang ditentukan.
Di samping itu mineral dan nutrien yang terkandung dalam air laut dalam bersifat alami sehingga sangat sehat untuk dikonsumsi.

Berdasarkan hasil penelitian KCI (2009), Kanno et al. (2005), dan DKP (2005) beberapa lokasi perairan Indonesia sangat baik sebagai sumber air mineral laut dalam seperti perairan sekitar Nusa Penida, Selat Lombok, perairan sekitar pulau Biak, perairan di sekitar Pelabuhan Ratu, Gondol (bagian utara pulau Bali), Ujung Pandang, Bima-Dompu, dan Kupang.

Proses Pengolahan Air Laut / Desalinasi

Proses pengolahan air laut atau Desalinasi adalah suatu proses untuk memisahkan air tawar dan kandungan garam dari air laut yang dapat dilakukan melalui metode seperti Thermal Processes or Flash evaporation, Flash Multi-Stage Distillation process, Vapor distillation, Electrodialysis, dan Sea Water Reverse osmosis. Desalinasi air laut dengan metode Reverse Osmosis adalah metode yang banyak dipakai untuk skala industri maupun skala rumah tangga. Atau biasa disebut dengan Sea Water Reverse Osmosis (SWRO).

Sea Water Reverse Osmosis digunakan untuk mereduksi senyawa terlarut dengan salinitas hingga 45.000 ppm TDS (total dissolved solids). Kapasitas mesin reverse osmosis harus mampu secara konsisten mengubah air laut hingga air tawar dan mengubah air tawar itu ke tingkat kemurnian lebih tinggi untuk penggunaan industri pada microelectronics, makanan dan minuman, power, dan fasilitas farmasi.
Teknologi Seawater Reverse Osmosis harus juga efektif memisahkan bakteri, patogen dan kontaminan organik.
Teknologi pengolahan air laut pemisahan Reverse Osmosis juga digunakan untuk memisahkan larutan-larutan tidak murni dari air melalui penggunaan suatu membran semi-permeable.

Proses Reverse Osmosis adalah kebalikan aliran melalui suatu membran dari salinitas tinggi atau konsentrasi larutan ke kemurnian tinggi, atau aliran yang menembus pada sisi berlawanan dari membran. Tekanan digunakan sebagai kekuatan pendorong untuk pemisahan.
Tekanan yang diaplikasikan harus lebih tinggi dari tekanan osmosis dari larutan kontaminan untuk mampu mengalirkannya melewati membran.

Secara umum, biaya yang dikeluarkan untuk industri air mineral dari metode pengolahan air laut dalam ini masih reatif tinggi.
Namun dengan kemajuan teknologi dan ketersediaan air laut dalam yang melimpah, maka dimungkin biaya produksi untuk industri ini bukan tidak mungkin menjadi lebih murah dibandingkan dengan biaya produksi air mineral dari sumber air sungai maupun sumber air aquifer.

Khusus untuk industri air mineral dari pengolahan air laut dalam, hal yang paling krusial adalah penyediaan air laut dalam itu sendiri.
Umumnya pengambilan air laut dalam dapat dilakukan dengan dua jenis cara, yaitu pertama Sistem tetap (fixed system) disebut juga pipeline installation system, dengan menggunakan instalasi pipa yang berhubungan langsung dari lokasi penampungan air laut-dalam ke kedalaman perairan 350 meter atau lebih.

Air laut yang disedot (water intake) dari kedalaman 350 meter tersebut dialirkan melalui pipa hingga ke penampungan air laut-dalam di daratan.
Sistem pengolahan air laut tetap diaplikasikan untuk penyedotan air laut-dalam dengan kapasitas skala menengah dengan jumlah volume air laut dalam yang disedot mulai sekitar 100 ton/hari hingga 1000 ton/hari, dan skala besar mulai sekitar 1000 ton/hari hingga belasan ribu ton/hari, bahkan lebih.

Kedua sistem bergerak (mooring system) dengan menggunakan kapal yang mengakomodasi seluruh perangkat pengambilan air laut-dalam untuk dilakukan proses pengolahan air laut.
Kapal berada dalam keadaan mooring di laut dan operasi penyedotan air dilakukan dari kapal dengan menggunakan pipa sepanjang kedalaman laut yaitu sekitar 350 meter atau lebih.

pengolahan air laut untuk industri

Air laut yang disedot ditampung di kapal dan selanjutnya diangkut ke arah daratan atau pabrik untuk proses pengolahan lanjutan dari air laut-dalam tersebut.
Penyedotan air dapat juga dilakukan melalui kapal dan anjungan terapung (floating rig) di laut dan pengangkutan air ke darat selanjutnya dilakukan dengan kapal tersebut.

Sistem pengolahan air laut bergerak diaplikasikan untuk penyedotan air laut-dalam dengan kapasitas skala kecil, mulai dari skala laboratorium dengan kapasitas sedot 1 – 5 ton/hari hingga skala kecil sampai sekitar 10 ton/hari.
Untuk kapasitas produksi sebagai output dalam skala kecil, diperlukan kapal berukuran 60-100 GT. Kapal terbuat dari bahan kayu dengan konstruksi kuat dan layak laut.

Kelengkapan kapal pengolahan air laut terdiri dari peralatan penyedotan air (pompa penyedot air, water intake pump, selang penyedot air, kawat baja dan tali-tali penyokong, winch dan mesinnya), peralatan navigasi (Echosounder, GPS, Radar, Radio), peralatan keselamatan (perahu, pelampung, penanda sinyal), Sea Water Reverse Osmosis dan tangki-tangki penyimpanan air laut-dalam.

Berdasarkan pengalaman, biaya investasi untuk industri air mineral (air minum) dari air laut dalam pada pabrik skala kecil dan sistem bergerak pada tahap awal membutuhkan dana sekitar Rp 250.000.000 – Rp15.000.000.000. Pabrik skala ini dapat memproduksi air mineral sekitar 6000 botol per hari dengan volume 500 mL/botol.

Biaya produksi pengolahan air laut unutk industri air mineral masih tergolong mahal saat ini namun dengan keterbatasan air tawar dari badan air sungai dan badan air tanah aquifer serta pencemaran yang semakin meningkat, ketidak menentuan iklim, serta pemanasan global maka industri air mineral (air minum) dari air laut dalam di masa mendatang memiliki potensi yang sangat besar dan dengan kemajuan teknologi maka biaya produksi pengolahan air laut untuk industri air mineral (air minum) ini akan menjadi lebih murah dan efektif.

Sumber [anekasumber]

Sistem Penyaringan Reverse Osmosis Atasi Krisis Air

Reverse Osmosis biasa disebut RO, Reverse Osmosis sistem penyaringan air modern yang aman. Akhir-akhir ini kita sering mendengar sistem penyulingan /penyaringan air yang dikenal dengan teknologi RO atau Osmosis Balik. Meskipun bukan termasuk teknologi baru (penggunannya sudah dimulai pada tahun 1970-an untuk memurnikan air laut hingga layak dikonsumsi sebagaimana halnya air tawar) tapi mungkin masih belum banyak orang yang mengenal tekonologi ini. Padahal teknologi pengolahan air Reverse Osmosis ini sudah di kenal luas dan digunakan  oleh negara-negara maju, seperti Amerika Serikat, Jepang dan Singapura.

reverse osmosis sistem

Air adalah merupakan unsur utama kehidupan yang harus dimanfaatkan secara bijak. Kenyataannya air selalu dihamburkan, dicemari, dan disia-siakan. Kecenderungan yang terjadi adalah berkurangnya ketersediaan air bersih itu dari hari ke hari maka dari itu teknologi penyaringan RO ini sangat penting. Semakin meningkatnya populasi manusia, semakin besar pula kebutuhan akan air minum. Sehingga secara relatif, ketersediaan air bersih tersebut berkurang. Bahkan menurut pendapat beberapa ahli, pada suatu saat nanti, akan terjadi ‘pertarungan’ untuk memperebutkan air bersih ini terlebih lagi kondisi ini diperparah dengan pengambilan air bawah tanah yang saat ini juga sudah dalam tahap mengkhawatirkan. Diperkirakan, 10 tahun mendatang, warga akan kesulitan mendapatkan air bersih karena tidak ketatnya pengawasan pengambilan air tanah.

Samsuhadi (Dosen Luar Biasa Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Trisakti) pada 2005 pernah meneliti, jika pada 2025 penduduk Jakarta diperkirakan mencapai 27 juta dan setiap orang membutuhkan air bersih 200 liter per hari (termasuk kebutuhan untuk industri), maka kebutuhan air bersih akan mencapai 2.000 juta meter kubik. Sementara pasokan PDAM diperkirakan hanya 645 juta meter kubik, sehingga kebutuhan air tanah akan mencapai 1,355 juta meter kubik.

Badan Regulator Pelayanan Air Minum DKI Jakarta juga menyatakan, tingginya kebutuhan air di Jakarta yang tidak diimbangi dengan penambahan jaringan dan pasokan ditengarai bakal memicu defisit air dari tahun ke tahun kita harus menggunakan Sistem RO untuk menaggulanginya. Saat ini saja, total kebutuhan air baku di DKI Jakarta mencapai 17.700 liter per detik. Dari analisis kebutuhan air di DKI, defisit air baku akan terjadi sepanjang tahun. Tahun 2010 saja, defisit air mencapai 6.857 liter per detik. Lalu pada tahun 2015 diperkirakan akan terjadi defisit sekitar 13.045 liter per detik. Kemudian pada 2020, defisit akan mencapai 28.370 liter per detik.

Angka kebutuhan air yang akan terus meningkat ini, jika tidak dilakukan upaya pelestarian lingkungan di sekitar wilayah Jakarta serta upaya alternatif penyediaan air baku, diperkirakan pada 2025 warga Jakarta akan benar-benar kesulitan mendapatkan air bersih. Saat ini, operator penyedia air minum PDAM maupun operator swasta lainnya masih mengandalkan cara-cara konvensional berupa pasokan air dari sumber air permukaan seperti sungai dan waduk dan masih sedikit yang beralih ke Sistem Penyaringan Air Reverse Osmosis. Dengan makin berkurangnya sumber air tersebut  baik krisis jumlah pasokan hingga penurunan kualitas, krisis air yang sudah menjadi langganan setiap tahun masih akan terus terjadi sepanjang masa. Sebab, diakui atau tidak, selain minimnya pasokan, masalah kualitas air juga menjadi persoalan serius. Air yang mengalir melewati saluran terbuka sangat berpotensi tercemar limbah yang membahayakan. Bahkan, hal itu juga rentan terhadap penyakit, bayak penyakit berbahaya yang berasal dari air yang tidak bersih dan sehat. Hal ini diperparah dengan kondisi pipa-pipa distribusi air bersih yang sudah berumur puluhan tahun, sehingga ketika air bersih tiba di pelanggan sudah tidak sesuai lagi dengan kondisi air bersih pada saat baru diolah. Air bisa keruh, berwarna coklat, hitam atau berbau. Penyaringan air laut / Penyulingan air laut dengan teknologi Reverse Osmosis merupakan salah satu alternatif solusi keterbatasan pasokan air dalam jangka panjang sebagai langkah antisipasi krisis air yang selama ini terjadi.

reverse osmosis penyaringan air

Osmosis merupakan perpindahan cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah melalui membran semipermeabel. Sedangkan sistem penyaringan air RO adalah kebalikan dari osmosis, yaitu perpindahan zat (larutan) dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi melalui sebuah membran. Teknologi ini digunakan untuk pemurnian air dengan mengubah air laut menjadi air tawar hingga siap diminum.

Cara kerjanya RO adalah dengan mendesakkan air laut melewati membran-membran semipermeable untuk menyaring kandungan garamnya. Kandungan garam yang tersaring disisihkan. Sebagian air laut digunakan untuk melarutkannya. Tekanan yang amat kuat dikenakan di sebelah sumber air agar molekul-molekul air dapat menembus membran RO di sebelahnya. Sebelum didorong ke membran, air melalui beberapa tahap filtrasi (penyaringan) antara lain cartridge (sedimen), karbon blok, dan karbon granular. Kemudian, air didorong dengan tekanan tinggi untuk melewati membran RO dan menghasilkan air yang murni. Membran Reverse Osmosis berteknologi tinggi ini mempunyai pori-pori yang sangat kecil yaitu hanya 0.0001 mikron (500,000 kali lebih kecil dibandingkan diameter sehelai rambut manusia). Membrane ini memungkinkan penyaringan berbagai bahan mikro organisme, logam berat, bakteri, virus, bahan anorganik dan bahan berbahaya lainnya yang terlarut dalam air. Dengan demikian hanya molekul air saja yang dapat menembus membran tersebut sehingga dapat menghasilkan air minum yang mencapai kemurnian 99,99 %.
Sumber [anekasumber]

Evaporasi air laut dengan teknologi evaporator

Evaporasi air laut dengan teknologi evaporator, evaporasi atau penguapan adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air laut) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan “menguap”

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul “kecepatan lepas” energi panas yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat

Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air. Uap air di udara akan berkumpul menjadi awan. Karena pengaruh suhu, partikel uap air yang berukuran kecil dapat bergabung (berkondensasi) menjadi butiran air dan turun hujan. Siklus air terjadi terus menerus. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif evaporasi ini diistilahkan sebagai evapotranspirasi.

Evapotranspirasi adalah gabungan evaporasi dan transpirasi tumbuhan yang hidup di permukaan bumi. Air yang diuapkan oleh tanaman dilepas ke atmosfer. Evaporasi merupakan pergerakan air ke udara dari berbagai sumber seperti tanah, atap, dan badan air. Transpirasi merupakan pergerakan air di dalam tumbuhan yang hilang melalui stomata akibat diuapkan oleh daun. Evapotranspirasi adalah bagian terpenting dalam siklus air.

Evapotranspirasi potensial adalah nilai evaporasi yang menggambarkan kebutuhan lingkungan, sekumpulan vegetasi, atau kawasan pertanian untuk melakukan evapotranspirasi yang ditentukan oleh beberapa faktor, seperti intensitas penyinaran matahari, kecepatan angin, luas daun, temperatur udara, dan tekanan udara. Evapotranspirasi potensial juga menggambarkan energi yang didapatkan oleh kawasan tersebut dari matahari. Di sisi lain, transpirasi sebanding dengan seberapa banyak karbon yang diserap oleh kawasan vegetasi karena transpirasi juga berperan perpindahaan CO2 dari udara ke daun.

evaporasi air laut dengan evaporator

Evaporator adalah sebuah alat evaporasi yang berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagian evaporasi (tempat di mana cairan mendidih lalu menguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam kondenser (untuk diembunkan/kondensasi) atau ke peralatan lainnya. Hasil dari evaporator (produk yang diinginkan) biasanya dapat berupa padatan atau larutan berkonsentrasi. Larutan yang sudah dievaporasi bisa saja terdiri dari beberapa komponen volatil (mudah menguap). Evaporator biasanya digunakan dalam industri kimia dan industri makanan. Pada industri kimia, contohnya garam diperoleh dari air asin jenuh (merupakan contoh dari proses pemurnian) dalam evaporator. Evaporator mengubah air menjadi uap, menyisakan residu mineral di dalam evaporator. Uap dikondensasikan menjadi air yang sudah dihilangkan garamnya. Pada sistem pendinginan, efek pendinginan diperoleh dari penyerapan panas oleh cairan pendingin yang menguap dengan cepat (penguapan membutuhkan energi panas). Teknik evaporasi dengan alat evaporator juga digunakan untuk memproduksi air minum, memisahkannya dari air laut atau zat kontaminasi lain.

evaporasi air laut alat pengolahan air laut

Jenis-jenis teknologi evaporator

Evaporator dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:

•Submerged combustion evaporator adalah evaporator yang dipanaskan oleh api yang menyala di bawah permukaan cairan, dimana gas yang panas bergelembung melewati cairan.

•Direct fired evaporator adalah evaporator dengan pengapian langsung dimana api dan pembakaran gas dipisahkan dari cairan mendidih lewat dinding besi atau permukaan untuk memanaskan.

•Steam heated evaporator adalah evaporator dengan pemanasan stem dimana evaporasi atau uap lain yang dapat dikondensasi adalah sumber panas dimana uap terkondensasi di satu sisi dari permukaan pemanas dan panas ditranmisi lewat dinding ke cairan yang mendidih.

Sumber [id.wikipedia.org]

Filter air laut tenaga surya

Filter air laut makin banyak jenisnya, Filter air laut kali ini menggunakan tenaga surya / matahari. Air minum sangat dibutuhkan untuk menunjang kelangsungan hidup bagi setiap individu. Manusia mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air manusia akan mati dalam beberapa hari saja. Sebagian besar masyarakat perkotaan di Indonesia telah mengkonsumsi air sehat walaupun belum tentu layak minum. Air layak minum memerlukan persyaratan tertentu khusus.
Kita ketahui, sumber air berasal air tanah, mata air, air sungai, danau dan air laut. Untuk lebih mudahnya ditinjau dari kandungan air didalamnya maka air laut amat sedikit digunakan untuk diolah menjadi air layak pakai dan layak minum dengan alat filter air laut. Hal ini disebabkan karena air laut memiliki kandungan lebih komplek khususnya garam yang memerlukan peralatan khusus untuk memisahkannya. Disamping itu kandungan garam (NaCl) cukup banyak didalam air laut jika dibandingkan dengan air yang berasal dari sumber lainnya.

Filter air laut sangat cocok karena luas lautan Indonesia mencapai sekitar 3.288.683km2. Sehingga Indonesia juga mendapat julukan negara maritim. Melihat Indonesia yang terletak ditengah kepungan air laut, kekurangan air bersih banyak menimpa masyarakat yang tinggal di pesisir pantai. Provinsi Kepulauan Riau (Kepri) memiliki luas wilayah 251.810,71 km yang sebagian besar 95,97 persen atau 241.251,30 km2 merupakan perairan dan terdiri dari gugusan kepulauan sebanyak 1.062 pulau. Jika ditelaah, hampir setiap pulau belum semuanya memiliki air layak minum. Hal ini sulit untuk dilaksanakan karena membutuhkan dana yang besar. Membangun filter air laut atau instalasi air bersih dan layak minum sangat besar dananya, apalagi bahan dasarnya dari air laut. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menciptakan proses yang sangat sederhana untuk memperoleh air layak pakai dan layak minum.
Filter air laut / Pengolahan air laut menjadi air tawar layak pakai dan minum dikenal juga dengan istilah desalinasi air laut. Proses ini dapat dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu, pertama, Filter air laut proses destilasi atau poses penyulingan. Air laut dengan kandungan berbagai zat dipisahkan dengan cara pemanasan sehingga unsur air akan menguap. Selanjutnya uap air ini didinginkan menjadi titik air yang selanjutnya dapat ditampung menjadi sekumpulan air bersih layak pakai dan minum. Komponen lain seprti logam atau garam yang ada dalam air laut akan tertinggal dengan sendirinya berdasarkan kaedah gravitasi .

Kedua, Filter air laut proses pertukaran ion. Proses penyaringan air ini ditemukan Way pada 1852, saat melakukan eksperimen menghilangkan ammonia dalam larutan air yang meresap melalui tanah. Dari hasil penemuan ini kemudian dikembangkan proses konversi kimia. Proses ini kemudian digunakan secara dan berskala (Industri). Proses pembuatan air minum dari air laut dengan teknik filter air laut pertukarn ion memanfaatkan proses kimiawi untuk memisahkan garam dalam air. Ion garam (Na+Cl-) ditukar dengan ion seperti Ca+2 dan SO4-2. Kedua komponen ini diperoleh dari bahan alam dan sintetis. Ion alam dapat diperoleh dari seperti zeolit sedangkan yang Ion sintetis dapat diperoleh dari resin (resin kation dan resin anion).

Pada proses pertukaran ion merupakan reaksi kimia dengan ion terhidrata dan sifatnya bergerak di dalam zat padat, dipertukarkan atas dasar ekuivalen dengan ion yang bermuatan sama yang terdapat di dalam larutan. Zat padat mempunyai struktur seperti jala terbuka dan ion yang bergerak itu menetralisir muatan atau muatan potensial. Pertukaran kation berlangsung bila kation yang bergerak dan bermuatan positif terikat pada gugus yang bermuatan negatif. Proses pertukaran ion berlangsung bila anion bergerak, bermuatan negatif yang melekat pada gugus bermuatan positif di dalam resin, penukar kalor saling bertukar dengan anion di dalam larutan.

Ketiga, Filter air laut proses Filtrasi Reverse Osmosis (SWRO) . Tekonologi ini lebih dikenal dengan proses Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) yaitu salah satu teknologi pengolahan air laut menjadi air tawar yang paling sering digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum. Keistimewaannya adalah mampu menyaring molekul yang lebih besar dari molekul air. Proses filtrasi dikenal dengan Teknologi membrane. Sedangkan teknologi membrane dapat melalui proses elektrodialisis dan RO. Dari kedua teknologi ini RO lebih sering digunakan.

filter air laut membran reverse osmosis

Dari ketiga proses Filter air laut itu, yang paling sederhana dan mudah adalah proses distilasi atau destilasi air laut. Namun demikian proses ini memerlukan bahan bakar yang cukup banyak sehingga belum seimbang antara pengeluaraan bahan bakar dengan output yang dihasilkan. Berbagai penelitian terhadap kemungkinan pemanfaatan air laut untuk dijadikan air layak pakai dan minum telah dilakukan dengan berbagai jenis dan tipe peralatan filter air laut pendukungnya termasuk didalamnya tentang penggunaan bahan bakar untuk proses yang dilakukan. Penggunaan bahan bakar minyak atau fosil untuk masa yang akan datang haruslah dipertimbangkan secara baik, karena semakin lama semakin mahal dan persediaan bahan bakar ini semakin menipis. Sehingga penggunaan sinar matahari atau juga lazim disebut sinar surya dapat digunakan mengganti energi fosil ini.

Energi surya dapat digunakan sebagai bahan pemanas proses destilasi air laut menjadi air minum. Di beberapa daerah yang letaknya dekat dengan khatulistiwa menjadikan energi surya menjadi sumber energi yang paling banyak dapat digunakan.

Kini pemakaian energi surya untuk pemanasan pada proses filter air laut ber teknologi destilasi ini dalam skala besar akan dibangun oleh Beberapa perusahaan air di Indonesia. Skala ini tentunya memerlukan investasi yang sangat besar dan banyak kesulitan jika disetiap daerah khususnya di daerah kepulauan akan dibangun instalasi yang demikian. Oleh karenanya perlu dilakukan inovasi untuk memperoleh air bersih layak minum ini untuk masyarakat pedesaan atau pesisir dengan memanfaatkan energi surya. Namun demikian Filter air laut dengan menggunakan sinar surya terbatas hanya paling lama 10 jam dalam sehari semalam. Selebihnya energi pemanasan tidak dapat lagi diperoleh sehingga diperlukan inovasi baru bagaimana supaya dapat beroperasi 24 jam.filter air laut matahari
Proses distilasi air laut untuk menghasilkan air layak pakai dan layak minum sangat sederhana. Air laut dipanasi dalam ruangan sehingga menghasilkan uap air. Kemudian uap air dikondensasi sehingga menjadi butiran air yang menempel dinding dan dikumpulkan. Air yng dihasilkan sudah layak pakai. Untuk menjadikan air layak minum makan filter air laut ini dilengkapi dengan teknologi penyinaran ultra violet yang dilakukan secara intermitten dapat membunuh kuman yang ada dalam air sehingga produk air menjadi sehat dan layak minum.

Sinar surya yang digunakan untuk pemenasan dalam proses filter air laut tenaga surya ini tidak dilakukan secara langsung tetapi melalui Photo Voltage (PV) dirubah menjadi energi listrik yang kemudian melalui inverter energi ini digunakan sebagai pemanas coil air yang akan diuapkan. Pada sore dan malam hari energi listrik untuk pemanas coil diganti dengan sinar infra red sehingga proses ini terus berjalan hingga keesokan paginya matahari menyinari bumi kembali dan PV dapat memanfaatkannya. Melalui teknologi ultra violet yang juga diperoleh dari sinar matahari air di sterilisasi dengan sinar ini sehingga layak minum.

Kajian filter air laut tenaga surya ini sedang dilakukan dan perakitan telah dibuat tinggal menunggu hasil uji air yang dihasilkan. Kajian ini memperoleh dana dari Provinsi Kepri, Tanjungpinang. Tentu saja diharapkan kajian ini akan memperoleh alat yang dapat diproduksi dengan harga yang terjangkau dengan kapasitas yang memadai. Sedangkan prototype alat filter air laut tenaga surya yang dirancang rencana akan diikut sertakan dalam pameran TTG tingkat Nasional pada Oktober di Batam lalu.
Sumber [haluankepri.com]

Pages:« Prev123456Next »