Desalination atau desalinization adalah proses yang menghilangkan kadar garam berlebih dalam air untuk mendapatkan air yang dapat dikonsumsi binatang, tanaman dan manusia. Seringkali proses ini juga menghasilkan garam dapur sebagai hasil sampingan.

Dua metode yang paling banyak digunakan adalah Reverse Osmosis (47,2%) dan Multi Stage Flash (36,5%).

Schematic of a multi-stage flash desalinatorA - Steam inB - Seawater inC - Potable water outD - Waste outE - Steam outF - Heat exchangeG - Condensation collectionH - Brine heater

Desalinasi Air Garam

by Dian Shofinita on 08/05/09 at 9:22 pm | 7 Comments | |

Air Laut

Laju konsumsi air bersih di dunia meningkat dua kali lipat setiap 20 tahun, melebihi dua kali laju pertumbuhan manusia. Beberapa pihak memperhitungkan bahwa pada tahun 2025, permintaan air bersih akan melebihi persediaan hingga mencapai 56%. Kekurangan air bersih dapat berpengaruh terhadap banyak hal, di antaranya dapat mengurangi pembangunan ekonomi dan menurunkan tingkat kehidupan. Hal ini menunjukkan bahwa dunia membutuhkan suatu cara untuk meningkatkan persediaan air bersih. Salah satu sumber yang berpotensi dijadikan sumber air bersih adalah air laut. Air laut dapat dijadikan air bersih dengan proses desalinasi.

Desalinasi adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam terlarut dari air garam hingga level tertentu sehingga air dapat digunakan. Proses desalinasi melibatkan tiga aliran cairan, yaitu umpan berupa air garam (misalnya air laut), produk bersalinitas rendah, dan konsentrat bersalinitas tinggi. Produk proses desalinasi umumnya merupakan air dengan kandungan garam terlarut kurang dari 500 mg/l, yang dapat digunakan untuk keperluan domestik, industri, dan pertanian. Hasil sampingan dari proses desalinasi adalah brine. Brine adalah larutan garam berkonsentrasi tinggi (lebih dari 35000 mg/l garam terlarut).

Distilasi merupakan metode desalinasi yang paling lama dan paling umum digunakan. Distilasi adalah metode pemisahan dengan cara memanaskan air laut untuk menghasilkan uap air, yang selanjutnya dikondensasi untuk menghasilkan air bersih. Berbagai macam proses distilasi yang umum digunakan, seperti multistage flash, multiple effect distillation, dan vapor compression umumnya menggunakan prinsip mengurangi tekanan uap dari air agar pendidihan dapat terjadi pada temperatur yang lebih rendah, tanpa menggunakan panas tambahan.

Metode lain desalinasi adalah dengan menggunakan membran. Terdapat dua tipe membran yang dapat digunakan untuk proses desalinasi, yaitu reverse osmosis (RO) dan electrodialysis (ED). Pada proses desalinasi menggunakan membran RO, air pada larutan garam dipisahkan dari garam terlarutnya dengan mengalirkannya melalui membran water-permeable. Permeate dapat mengalir melalui membran akibat adanya perbedaan tekanan yang diciptakan antara umpan bertekanan dan produk, yang memiliki tekanan dekat dengan tekanan atmosfer. Sisa umpan selanjutnya akan terus mengalir melalui sisi reaktor bertekanan sebagai brine. Proses ini tidak melalui tahap pemanasan ataupun perubahan fasa. Kebutuhan energi utama adalah untuk memberi tekanan pada air umpan. Desalinasi air payau membutuhkan tekanan operasi berkisar antara 250 hingga 400 psi, sedangkan desalinasi air laut memiliki kisaran tekanan operasi antara 800 hingga 1000 psi.

Dalam praktiknya, umpan dipompa ke dalam container tertutup, pada membran, untuk meningkatkan tekanan. Saat produk berupa air bersih dapat mengalir melalui membran, sisa umpan dan larutan brine menjadi semakin terkonsentrasi. Untuk mengurangi konsentrasi garam terlarut pada larutan sisa, sebagian larutan terkonsentrasi ini diambil dari container untuk mencegah konsentrasi garam terus meningkat.

Sistem RO terdiri dari 4 proses utama, yaitu (1) pretreatment, (2) pressurization, (3) membrane separation, (4) post teatment stabilization.

desalinasi dengan RO

Pretreatment: Air umpan pada tahap pretreatment disesuaikan dengan membran dengan cara memisahkan padatan tersuspensi, menyesuaikan pH, dan menambahkan inhibitor untuk mengontrol scaling yang dapat disebabkan oleh senyawa tetentu, seperti kalsium sulfat.

Pressurization: Pompa akan meningkatkan tekanan dari umpan yang sudah melalui proses pretreatment hingga tekanan operasi yang sesuai dengan membran dan salinitas air umpan.

Separation: Membran permeable akan menghalangi aliran garam terlarut, sementara membran akan memperbolehkan air produk terdesalinasi melewatinya. Efek permeabilitas membran ini akan menyebabkan terdapatnya dua aliran, yaitu aliran produk air bersih, dan aliran brine terkonsentrasi. Karena tidak ada membran yang sempurna pada proses pemisahan ini, sedikit garam dapat mengalir melewati membran dan tersisa pada air produk. Membran RO memiliki berbagai jenis konfigurasi, antara lain spiral wound dan hollow fine fiber membranes.

tipe membran RO

Stabilization: Air produk hasil pemisahan dengan membran biasanya membutuhkan penyesuaian pH sebelum dialirkan ke sistem distribusi untuk dapat digunakan sebagai air minum. Produk mengalir melalui kolom aerasi dimana pH akan ditingkatkan dari sekitar 5 hingga mendekati 7.

Sumber:http://www.oas.org/dsd/publications/Unit/oea59e/ch20.htm#TopOfPagehttp://www.gewater.com/what_we_do/water_scarcity/desalination.jsp

Desalinasi: Menguapkan Air Laut Menjadi Air Bersih

Januari 24, 2008 ·

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia. Memiliki luas wilayah 5.193.252 km2 dua per tiga luas wilayahnya merupakan lautan, yaitu sekitar 3.288.683 km2. Sehingga Indonesia juga memiliki julukan sebagai benua maritim. Ironinya–di tengah kepungan air laut itu–ternyata masih ada beberapa tempat yang mengalami kekurangan air, terutama mengenai ketersedian air bersih. Akibatnya, di tempat seperti itu air menjadi barang eksklusif. Masyarakatnya harus membeli untuk mendapatkan air bersih.

Ironi inilah yang menimpa masyarakat Kepulauan Seribu. Di kepulauan yang berada di utara kota Jakarta itu air bersih menjadi barang langka. Bupati Kepulauan Seribu, Kamil Abdul Kadir beberapa waktu yang lalu menuturkan bahwa ketersediaan air bersih adalah masalah utama bagi daerahnya. Setidaknya, untuk mendapatkan satu liter air bersih, masyarakat harus membayar Rp 50 sampai Rp 75.

”Air bersih memang masih menjadi masalah. Selama ini, untuk memperoleh air bersih tersebut kita mendapatkannya dari 5 instalasi Reverse Osmosis (RO) yang terdapat di lima pulau berpenghuni,” ujarnya. Sementara pulau berpenghuni itu jumlahnya sebanyak 11 pulau dengan jumlah penduduk 18 ribu jiwa.

Melihat kondisi itulah Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) tertarik mengembangkan teknologi untuk mengatasi krisis air. Setelah melakukan serangkaian kajian, BPPT mengembangkan teknologi desalinisasi di kabupaten yang masuk wilayah propinsi DKI Jakarta ini.

Menurut Rohmadi Ridlo dari tim desalinasi BPPT memaparkan bahwa desalinasi ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan proses destilasi dan Reverse Osmosis. Secara prinsip, menurut Ridlo, proses destilasi merupakan perubahan fase cair menjadi fase uap. Dimana pada tahap akhir, air laut akan mengalami kondensasi menjadi air murni.

Sementara, pada proses RO–air yang selama ini dimanfaatkan oleh masyarakat Kepulauan Seribu–dalam prosesnya tidak ada perubahan fase. ”Pada proses RO yang terjadi hanya fase cair saja. Dimana untuk memisahkan air tawar dengan air laut di dapat dari adanya perbedaan tekanan yang menggunakan membran semi permeablenya saja.”

Namun, Ridlo mengakui bahwa masing-masing teknologi pemisahan air tawar dengan air laut itu memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Kelemahan pada proses desalinasi yang menggunakan teknologi RO diantaranya adalah adanya kemungkinan penyumbatan pada selaput membran oleh bakteri, kerak kapur atau fosfat dari air laut.

Selain itu, pemanfaatan teknologi RO untuk menghasilkan air tawar di Indonesia pun masih menghadapi beberapa kendala. Diantaranya, mengenai bahan baku air laut yang sudah relatif kotor. Sehingga, jika penggunaaan bahan baku semacam ini dipaksakan tentu akan berpotensi untuk menyumbat membran.

Menurut Ridlo ada beberapa peralatan yang mendukung proses destilasi ini. Ia menyebutkan antara lain adalah heater, kondensor, ejektor air, pompa ejektor, pompa kondensat, indikator salinitas, dan peralatan kontrol.

Proses kerja destilasi ini mulanya air laut dihisap oleh pompa ejektor yang terdapat dipantai. Kemudian, air laut tersebut dimasukan ke dalam alat penukar gas (heat exchanger). Pada tahap ini, air laut dipanasi oleh air panas dari panas buang diesel atau boiler limbah biomassa pada suhu 80 derajat C. Selanjutnya, air tersebut divakumkan pada tekanan udara kurang dari 1 atm.

Pada kondisi hampa udara (vakum) yang tinggi dan suhu rendah itulah, jelasnya lagi, sebagian dari air laut menguap. Dimana, uap bertekanan rendah dari tempat lain mendapat pendinginan dari air laut yang dimasukkan dari cerobong terpisah. Pada saat itulah, uap berkondensasi menjadi air tawar.

Lebih lanjut Ridlo menjelaskan, air laut yang sudah hangat akan mengalir dari saluran keluar pendingin. Dan selanjutnya akan masuk ke dalam heat exchanger sebagai air umpan. Uap tekanan rendah yang timbul di dalam heat exchanger mengalir masuk ke dalam evaporator. Begitu pula dengan air sisa buangan yang kental.

Selanjutnya, uap air itu didinginkan oleh air laut dan berkondensasi menjadi air tawar. Hasil air tawar di kondensor itu kemudian dipompa keluar oleh condensate pump. Kemudian, air tersebut dialirkan ke tangki persedian air tawar. Sementara sisa air buangan dikeluarkan secara teratur oleh water ejector.

Sedangkan mengenai kadar garam dari air destilat (air yang dihasilkan dari proses destilasi ini–red) secara terus menerus dipantau oleh salinity indicator. Sebuah solenoid valve dipasang pada saluran keluar pompa air destilasi.

”Nah untuk menentukan kadar garam air destilatnya kita bisa mensetnya,” kata Ridlo. Diungkapkan pula umumnya kadar garam yang dimiliki oleh air destilat ini maksimal sebesar 10 ppm. Artinya, kualitas air yang dihasilkan dari proses ini sangat bagus.

Menurut Ketua Pelaksana Program Desalinasi-BBPT Bambang Gambiro air tawar yang dihasilkan dari mesin diesel bertenaga 2×250 Kw dan 2×500 Kw mampu menghasilkan 5.000 liter air dalam 24 jam. ”Tetapi sebenarnya kita masih bisa memaksimalkannya lagi hingga 15 ribu liter,” ujarnya dengan nada yakin.

Mengenai kualitas air tawar yang dihasilkan dari proses destilasi ini, Bambang mengatakan,”Kualitasnya sudah terjamin.” Jadi, katanya, setelah proses destilasi usai, air tawar yang dihasilkan telah siap untuk diminum. Ini disebabkan karena air tawar ini sudah memenuhi standar air bersih yang ditetapkan oleh Lembaga Kesehatan Dunia (WHO).

Berdasarkan hasil penelitian, air destilasi ini memiliki pH 8,5 pada suhu 25 derajat. Selain itu, tingkat alkalinitasnya sekitar 3 CaCO3 miligram per liter. Kemampuan daya hantar listriknya sebesar 4,1 mg/l. Kandungan ion klorida, ion besi masing-masing sebanyak kurang dari 2 mg/l Cl- dan kurang dari 0,05 mg/l Fe.

Sementara itu kualitas air yang ditetapkan WHO, pH yang baik berkisar antara 5,8-8,6. Kemampuan daya hantar listriknya sebesar kurang dari 700 mg/l. Kandungan ion klorida kurang dari 200 mg/l Cl-. Dan

kandungan ion besinya adalah kurang dari 0,3 mg/l Fe. ”Jadi jelas air ini memang berkualitas,” tandasnya optimis.

Selama ini, kata Bambang, pemanfaatan teknologi desalinasi ini banyak digunakan pada kapal-kapal tanker. Keberadaan desalinasi disana, untuk menyuplai air bersih bagi awak kapalnya. ”Namun, hingga saat ini di Indonesia pemanfaatan desalinasi untuk keperluan di darat masih belum ada,” tukasnya.

Ia berharap desalinasi di Kepulauan Seribu itu nantinya dapat bermanfaat bagi masyarakat sekitar. Bambang mengungkapkan pula pilot project yang akan dilakukan di Pulau Pramuka yang memiliki kepadatan penduduk sekitar 1.500 jiwa ini akan dilakukan selama dua tahun. Sedangkan dana yang dianggarkan untuk pilot project ini jumlahnya sebesar Rp 260 juta yang didapat dari Daftar Isian Proyek Anggaran Pendapatan Belanja Negara (DIK-APBN) 2002.

Selain itu Bambang juga mengatakan bahwa pihak BPPT dalam melaksanakan pilot porjectnya di Kepulauan Seribu ini menggandeng pihak produsen desalinasi dari PT Sasakura, Jepang. ”Dan saat ini Italia dan Korea juga tertarik untuk ikut serta mengembangkan teknologi desalinasi ini.” tandas Bambang. C10

 [ampl.or.id]

Desalinasi Memanfaatkan Air Laut untuk Minum

Posted on 5 Oktober 2010 by alamendah

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.

Proses desalinasi. Terdapat beberapa cara dan metode desalinasi diantaranya yang tradisonal adalah dengan menggunakan metode vacuum distillation. Prinsipnya yaitu dengan memanaskan air laut untuk menghasilkan uap air, yang selanjutnya dikondensasi untuk menghasilkan air bersih.

Cara yang paling umum adalah menggunakan metode osmosis terbalik (reverse osmosis atau RO). Osmosis terbalik dianggap yang paling efektif dalam melakukan desalinasi dalam skala besar. Prinsip kerja metode ini adalah dengan mendesak air laut melewati membran-membran semi-permeabel untuk menyaring kandungan garamnya.

Dengan metode osmosis terbalik (reverse osmosis) Taman Impian Jaya Ancol mampu menyulap 7.000 meter kubik air laut menjadi 5.000 m kubik air tawar dan 2.000 m kubik air berkadar garam sangat tinggi. Untuk menghasilkan air bersih dari air laut ini dibutuhkan energi listrik sebesar 4,72 kilowatt jam per meter kubik. Dengan rata-rata tarif listrik yang Rp. 1000 /kw, untuk memproduksi 1 liter air bersih melalui desalinasi membutuhkan biaya sekitar Rp. 4.700. Jauh lebih murah dari harga air bersih yang mencapai Rp. 12.000 meter perkubik.

Sepertinya sudah saatnya pemerintah melalui PDAM melirik teknologi desalinasi ini sebagai salah satu upaya untuk mencukupi kebutuhan air bersih sekaligus menghentikan laju penurunan tanah.

Referensi:

en.wikipedia.org/wiki/Desalination sains.kompas.com/read/2010/09/30/09483791/Desalinasi.Alternatif.Solusi.untuk.Jakarta gambar: commons.wikimedia.org

.