BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Krisis air bersih merupakan masalah yang sering melanda berbagai kawasan di Indonesia. Padahal Indonesia merupakan negara yang kaya akan air. Indonesia sebagai negara kepualauan memiliki enam persen persediaan air dunia atau sekitar 21% dari persediaan air Asia Pasifik, namun pada kenyataannya dari tahun ke tahun Indonesia mengalami krisis air bersih. Ketersediaan air berhubungan dengan berapa banyak air yang dapat dimanfaatkan dibandingkan dengan kebutuhannya. Air tawar, sebagai air bersih, bersumber dari curah hujan yang kemudian tertampung pada danau, situ, sungai, maupun cekungan air tanah. Indonesia memiliki lebih dari 500 danau dengan danau Toba sebagai danau terluas yang memiliki luas sekitar 110 ribu hektar. Cekungan air di Indonesia diperkirakan mempunyai total volume sebesar 308 juta meter kubik (sains.kompas.com, 2015). Berdasarkan data tersebut, Indonesia tidak terbantahkan sebagai negara yang kaya akan ketersediaan air. Sayangnya, potensi ketersediaan air bersih dari tahun ke tahun cenderung berkurang akibat rusaknya daerah tangkapan air dan pencemaran lingkungan yang diperkirakan sebesar 15 35% per kapita per tahun. Padahal kecenderungan konsumsi air bersih justru naik secara eksponensial. Alternatif penyediaan air bersih selain dari air tanah, sungai, waduk, dan danau perlu dikembangkan. Indonesia merupakan negara kepulauan yang mana 3/5 wilayah negara merupakan kawasan laut. Air laut Indonesia sangat melimpah, namun Indonesia masih belum meninjau untuk memanfaatkan air laut sebagai bahan baku untuk memproduksi air tawar bersih. Proses penghilangan garam dan senyawa pengotor lain pada air laut menjadi air tawar bersih disebut dengan desalinasi. Di negara maju, seperti Singapura, Belanda, Amerika, Selandia Baru, Mesir, dll. telah mengaplikasikan desalinasi air laut menggunakan teknologi membran untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Padahal negara-negara tersebut bukan merupakan negara kepulauan yang memiliki kawasan laut yang luas, namun dapat memenuhi kebutuhan air bersih melalui desalinasi. Indonesia sebagai negara kepulauan tentu saja sangat berpotensi untuk mengolah air laut menjadi air tawar bersih. Teknologi pervaporasi menggunakan membran dapat digunakan dalam proses desalinasi. Peneliti dari Mesir pada tahun 2015 berhasil melakukan penelitian tentang desalinasi air laut melalui metode pervaporasi menggunakan membran polimer denser nonporous dengan bahan yang murah dan mudah didapat, yaitu zeolit-selulosa asetat. Hal ini dapat menjadi acuan dalam pembangunan instalasi desalinasi di Indonesia. Teknologi ini tergolong baru, modern, ramah lingkungan, hemat energi, serta lebih murah dan lebih unggul dibandingkan dengan teknologi desalinasi yang umum digunakan yaitu reverse osmosis. Bahan baku berupa air laut sangat mudah didapatkan di 1

2 Indonesia, sehingga melalui perancangan instalasi desalinasi diharapkan masalah krisis ari bersih di Indonesia dapat diatasi. Dengan demikian, kemandirian air bersih di Indonesia dapat terwujud Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah mengkaji solusi alternatif dalam mengatasi krisis air bersih di Indonesia melalui proses desalinasi air laut menggunakan teknologi membran. Solusi alternatif tersebut juga diharapkan mampu mewujudkan kemandirian air bersih di Indonesia. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kelangkaan Air Bersih di Indonesia 2

3 Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Sumber air dapat diperoleh dari air tanah, mata air, air sungai, air danau, dan air laut. Sumber air di bumi tersebut berasal dari suatu siklus air. Air yang berada di darat maupun laut akan menguap oleh panas matahari. Uap tersebut kemudian naik berkumpul menjadi awan. Awan mengalami kondensasi dan pendinginan akan membentuk titik-titik air dan akhirnya akan menjadi hujan. Air hujan jatuh kebumi sebagian meresap kedalam tanah menjadi air tanah dan mata air, sebagian mengalir melalui saluran yang disebut air sungai, sebagian lagi terkumpul dalam danau/rawa dan sebagian lagi kembali ke laut. Air bersih tentu sudah menjadi kebutuhan primer manusia. Kegunaannya pun banyak seperti konsumsi minum, memasak, sampai bahan wajib di industri. Air tidak akan terlepas dari kehidupan manusia. Itulah sebabnya PBB menetapkan hari air sedunia setiap tanggal 22 maret yang juga tertera di dalam Resolusi PBB Nomor 147/1993. Tujuannya supaya setiap orang di dunia diingatkan untuk menghargai ketersediaan air. Indonesia sendiri masih terus mengalami persoalan dalam ketersediaan air bersih. Setiap tahunnya, Banyak daerah di seluruh nusantara mengeluh kelangkaan air bersih apalagi di musim kering. Pada saat kemarau, sumber air menjadi kering dan masyarakat akan resah. Dua lembaga besar PBB UNICEF dan WHO melansir bahwa Indonesia termasuk dalam 10 negara yang sebagian penduduknya tidak memiliki akses untuk mendapatkan air bersih. Di peringkat pertama diduduki oleh negara Tiongkok dengan jumlah penduduk yang mengalami masalah dengan ketersediaan air bersih mencapai 108 juta jiwa. Kemudian India berada di posisi kedua yang mencapai 99 juta jiwa. Nigeria di posisi ketiga 63 juta jiwa, Ethiopia 43 juta jiwa, Indonesia 39 juta jiwa, Kongo 37 juta jiwa, Bangladesh 26 juta jiwa, Tanzania 22 juta jiwa, Kenya 16 juta jiwa dan terakhir Pakistan 16 juta jiwa (waspada.co.id, 2015) Teknologi Pengolahan Air Bersih yang Sudah Digunakan di Indonesia Air bersih yang digunakan oleh warga Indonesia diantaranya adalah air sumur dan air dari PDAM (Perusahaan Dagang Air Minum). PDAM merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang dioperasi untuk memenuhi kebutuhan air bersih di Indonesia. Sementara itu dalam pemenuhan kebutuhan air yang dapat dikonsumsi secara langsung, banyak perusahaan swasta atau UKM (usaha kecil dan menengah) yang menyediakan air minum melalui proses klarifikasi menggunakan membran reverse osmosis. Sejauh ini, proses desalinasi air laut masih belum ditinjau oleh pemerintah sebagai upaya untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Secara umum, pengolahan air bersih terdiri dari 3 aspek, yakni pengolahan secara fisika, kimia dan biologi. Pada pengolahan secara fisika, dilakukan secara mekanis, tanpa adanya penambahan bahan kimia. Contohnya adalah 3

4 pengendapan, filtrasi, adsorpsi, permeasi dengan membran, pervorasi, dehumidifikasi, dan lain-lain. Pada pengolahan secara kimiawi, terdapat penambahan bahan kimia, seperti klor, tawas, dan lain-lain, biasanya bahan ini digunakan untuk menyisihkan logam-logam berat yang terkandung dalam air. Sedangkan pada pengolahan secara biologis, biasanya memanfaatkan mikroorganisme sebagai media pengolahnya Pengolahan Air Bersih oleh PDAM PDAM biasanya melakukan pengolahan air bersih secara fisika dan kimia. Secara umum, skema pengolahan air bersih tersebut ditampilkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Skema pengolahan air bersih oleh PDAM a. Bangunan Intake (Bangunan Pengumpul Air) Bangunan intake berfungsi sebagai bangunan pertama untuk masuknya air baku. Sumber air baku tersebut utamanya diambil dari air sungai. Pada bangunan ini terdapat bar screen (penyaring kasar) yang berfungsi untuk menyaring benda-benda yang ikut terbawa dalam air, misalnya sampah, daun-daun, batang pohon, dsb. b. Bak Prasedimentasi 4

5 Bak prasedimentasi perlu digunakan untuk sumber air yang karakteristik turbiditasnya tinggi (kekeruhan yang menyebabkan air berwarna coklat). Bentuk bak ini hanya berupa bak sederhana berbentuk persegi. Bak ini fungsinya untuk pengendapan partikel-partikel diskrit dan berat seperti pasir, dll. Selanjutnya air dipompa ke unit utama pengolahan air bersih yakni WTP. c. WTP (Water Treatment Plant) WTP (Water Treatment Plant ) adalah bangunan pokok dari sistem pengolahan air bersih. Bangunan ini beberapa unit, yaitu koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi. 1). Koagulasi Pada proses koagulasi ini terjadi proses kimiawi, di mana pada tahap ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai merupakan sistem koloid dengan berbagai partikel padatan terdispersi. Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang terlarut atau teremulsi didalamnya. Pada unit ini terjadi rapid mixing (pengadukan cepat) agar koagulan dapat terlarut merata dalam waktu singkat. Bentuk alat pengaduknya dapat bervariasi. selain rapid mixing, proses koagulasi dapat menggunakan hidrolis (hydrolic jump atau terjunan) atau mekanis (menggunakan batang pengaduk). 2). Flokulasi Setelah melewati tahap koagulasi, air masuk ke unit flokulasi. Tujuan tahap flokulasi adalah untuk membentuk dan memperbesar flok (pengotor yang terendapkan). Di sini dibutuhkan lokasi yang alirannya tenang namun tetap ada pengadukan lambat (slow mixing) supaya flok menumpuk. Untuk meningkatkan efisiensi, biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok tersebut, misalnya adalah PAC (poly-alumunium chloride) 3). Sedimentasi Unit sedimentasi digunakan untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel kolid (biasanya berupa lumpur) akan lebih besar daripada berat jenis air. Saat ini, unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi dapat digabung menjadi unit aselator. 4). Adsoprsi Sesuai dengan namanya, adsoprsi adalah metode untuk menyaring partikel-partikel tak larut menggunakan media butiran adsorben. Media butiran ini biasanya terdiri dari antrasit, pasir silica dan kerikil silica dengan ketebalan berbeda. 5

6 5). Desinfeksi Setelah bersih dari pengotor, masih ada kemungkinan bahwa air mengandung kuman dan bakteri yang hidup, sehingga perlu ditambahkan senyawa desinfektan, misalnya menggunakan klor. Setelah diklorinasi, air bersih melalui proses ozonisasi, penyinaran UV, dan lain-lain sebelum masuk ke bangunan selanjutnya, yakni reservoir. d. Reservoir Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa-pipa secara gravitasi atau menggunakan pompa. Karena kebanyakan distribusi di Indonesia menggunakan konsep gravitasi, maka reservoir biasanya diletakkan di tempat dengan posisi lebih tinggi daripada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi, bisa diatas bukit atau gunung. Gabungan dari unit-unit pengolahan air ini disebut IPA (Instalasi Pengolahan Air). Untuk menghemat biaya pembangunan, unit intake, WTP dan reservoir dapat dibangun dalam satu kawasan dengan ketinggian yang cukup tinggi, sehingga tidak diperlukan pumping station dengan kapasitas pompa dorong yang besar untuk menyalurkan air dari WTP ke resevoir. Pada akhirnya, air bersih siap untuk didistribusikan dari reservoir melalui pipa-pipa dengan berbagai ukuran ke tiap daerah Teknologi Reverse Osmosis Teknologi RO banyak digunakan untuk memproduksi air minum, air untuk memasak, bahkan digunakan dalam desalinasi air laut di berbagai negara. Di Indonesia, reverse osmosis masih belum digunakan secara masif dalam proses desalinasi air laut. Reverse osmosis (Osmosis terbalik) atau RO 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. Membran seleksi itu harus bersifat selektif atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan) tapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ionion. Osmosis adalah sebuah fenomena alam yang terjadi dalam sel makhluk hidup dimana molekul pelarut (biasanya air) akan mengalir dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah Berkonsentrasi tinggi melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari pelarut berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran. a. Perbedaan Sistem Normal Osmosis dengan Reverse Osmosis 6

7 Sebuah membran semi-permeable, seperti halnya membran yang tersusun dari dinding-dinding sel atau seperti susunan sel pada kantung kemih, bersifat selektif terhadap benda-benda yang akan melaluinya. Umumnya membran ini sangat mudah untuk dilalui oleh air karena ukuran molekulnya yang kecil; tapi juga mencegah kontaminan-kontaminan lain yang mencoba melaluinya. Sebagai percobaan, air diisikan di kedua sisi membran, dimana air di salah satu sisinya memiliki perbedaan konsentrasi mineral-mineral terlarut, karena air memiliki sifat berpindah dari larutan berkonsentrasi rendah menjuju larutan berkonsentrasi lebih tinggi, maka air akan berpindah (berdifusi) melalui membran dari sisi konsentrasi rendah ke sisi konsentrasi yang lebih tinggi. Sehingga, tekanan osmotik akan melawan proses difusi, dan akan terbentuk kesetimbangan. Gambar 2.2. Normal Osmosis Proses Reverse Osmosis menggerakkan air dari konsentrasi kontaminan yang tinggi (sebagai air baku) menuju penampungan air yang memiliki konsentrasi kontaminan sangat rendah. Dengan menggunakan air bertekanan tinggi di sisi air baku, sehingga dapat menciptakan proses yang berlawanan (reverse) dari proses alamiah osmosis. Dengan tetap menggunakan membran semipermeable maka hanya akan mengijinkan molekul air yang melaluinya dan membuang bermacam-macam kontaminan yang terlarut. Proses spesifik yang terjadi dinamakan ion eksklusi, dimana sejumlah ion pada permukaan membran sebagai sebuah pembatas mengijinkan molekul-molekul air untuk melaluinya seiring melepas substansi-substansi lain. Gambar 2.3. Reverse Osmosis 7

8 Gambar 2.4. Skema sistem Reverse Osmosis Unit-unit bertekanan rendah biasanya mampu menghasilkan 2 15 galon per hari, dengan efisiensi besar jumlah air limbah (reject water) sebanyak 2 4 galon untuk setiap galon air murni yang dihasilkan. Kemurnian air yang dihasilkan mampu mencapai 95%. Sistem jenis ini sangat terjangkau. Unit jenis ini memerlukan pemeliharaan berupa penggantian pre dan post filter (biasanya 1 hingga 4 kali per tahun); dan penggantian membran Reverse Osmosis setiap 2 hingga 3 tahun sekali, tergantung penggunaan. Sementara itu, Sistem tekanan tinggi biasanya beroperasi pada tekanan psig, tergantung membran yang digunakan dan air yang akan diolah. Sistem ini biasanya digunakan untuk industri dan komersial dimana dibutuhkan volume yang besar namun tetap pada standar kemurnian yang tinggi. Sistem High Pressure untuk industri mampu menghasilkan 10 hingga ribuan galon air perhari dengan efisiensi 1 9 galon air limbah. Kemurnian air bisa mencapai 95%. Sistem ini lebih besar dan leih rumit dibandingkan sistem Low Pressure. 8

9 BAB III SOLUSI DAN PEMBAHASAN Teknologi reverse osmosis (RO) banyak tersedia di Indonesia dan banyak dimanfaatkan sebagai metode dalam pengolahan air bersih. Hal yang menjadi permasalahan adalah ketersediaan air baku untuk memproduksi air bersih tersebut. Air baku (raw water) yang digunakan biasanya adalah air PDAM atau air sumur. Pada musim kemarau, kekeringan melanda berbagai daerah di Indonesia. Hal tersebut seharusnya menjadi pembelajaran bagi Indonesia untuk memanfaatkan teknologi desalinasi air laut. Indonesia memiliki kawasan laut yang lebih luas daripada kawasan darat. Ketersediaan air baku untuk proses desalinasi berupa air laut akan sangat mudah di dapat setiap saat. Namun hingga kini pemerintah Indonesia belum meninjau untuk mencanangkan instalasi desalinasi untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi seluruh masyarakat Indonesia. Di berbagai negara seperti Jepang, Amerika, Belanda, dll. teknologi desalinasi yang banyak digunakan adalah reverse osmosis. Namun, baru-baru ini Mesir telah mengembangkan teknologi pervaporasi (gabungan proses permeasi membran dengan evaporasi) menggunakan membran zeolit-selulosa asetat dalam memurnikan air laut. Kemurnian air yang diperoleh lebih tinggi daripada menggunakan teknologi reverse osmosis. Dengan metode pervaporasi menggunakan membran zeolit-selulosa asetat tersebut, garam yang terkandung dalam air laut dapat dipisahkan hingga hampir 100%. Sementara itu, teknologi reverse osmosis hanya mencapai sekitar 95% saja, sehingga perlu dilakukan proses reverse osmosis bertahap (kurang efisien). Selain itu, dalam teknologi pervaporasi tersebut, membran zeolit-selulosa asetat yang digunakan jauh lebih murah dari membran RO. Melalui teknologi pervaporasi tersebut, Mesir mampu mengubah air Laut Merah yang memiliki kandungan garam tinggi menjadi air tawar bersih yang siap dikonsumsi. Teknologi pervaporasi menggunakan membran zeolit-selulosa asetat ini dapat menjadi solusi dan acuan bagi Indonesia untuk memproduksi air bersih berkualitas dari air laut, sehingga masalah krisis air bersih sangat mungkin untuk diatasi dan kemandirian air bersih nasional dapat terwujud Teknologi Pervaporasi Menggunakan Membran 9

10 Pervaporasi merupakan teknologi baru proses desalinasi, Pervaporasi (PV) adalah proses pemisahan suatu campuran dengan menggunakan membran, dimana terjadi perubahan fasa dari cair menjadi uap pada sisi membran yang lain. Menyaring air laut menjadi air minum memerlukan proses yang lebih panjang dibanding menyaring air sumur biasa. Tim peneliti di Universitas Alexandria, Mesir mengembangkan prosedur pemurnian air laut menggunakan teknik desalinasi yang disebut pervaporasi, dimana mampu menghilangkan garam dari air laut dan membuatnya layak minum. Letak perbedaannya, teknik pemisahan berbasis membran ini bekerja berdasarkan mekanisme difusi larutan. Membran zeolit-selulosa asetat yang dibuat secara khusus digunakan untuk menyaring partikel garam dan zat atau unsur lainnya yang berukuran besar, sehingga semua unsur tersebut hilang menguap, dan kemudian sisanya memanas, menjadi uap air, dan kembali mengental menjadi air bersih. Membran itu dapat dibuat di laboratorium manapun menggunakan bahan yang tersedia di area setempat, dan bagian penguapan dari proses tersebut tidak memerlukan listrik. Artinya, metode baru ini ekonomis dan cocok untuk daerah tanpa listrik reguler. Teknik ini tidak hanya memungkinkan berlangsungnya desalinasi air laut, tetapi juga mampu menghilangkan limbah dan unsur atau zat lainnya. Gambar 3.1. Mekanisme pervaporasi Teknologi yang diterapkan dalam penelitian ini di klaim jauh lebih baik daripada reverse osmosis, teknologi yang saat ini digunakan di Mesir dan sebagian besar negara-negara Timur Tengah dan Afrika Utara. Teknologi ini memungkinkan desalinasi air laut dengan konsentrasi garam tinggi secara efektif seperti di Laut Merah, dimana biaya desalinasi lebih mahal, namun hasilnya kurang bagus. Para peneliti yang mengerjakan proyek ini harus menyiapkan uji coba yang membuktikan kebenaran teori mereka dalam skala besar. Selain itu, ada juga isu tentang penanganan limbah yang dihasilkan dari proses teknologi Pervaporasi (PV). Kendati demikian, teknologi baru penyuling air besih ini berdampak besar pada kehidupan jutaan orang. Sekitar 750 juta orang di seluruh dunia tidak memiliki akses terhadap air minum bersih, sebuah 10

11 masalah yang menyebabkan kematian sekitar orang setiap tahunnya. Selain untuk menyaring air laut, teknologi baru desalinasi dengan pervaporasi juga dapat digunakan dalam proses pemurnian etanol. Membran yang dipakai diantaranya adalah polyether sulfone-biopolimer. Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Pemurnian etanol yang selama ini menggunakan teknologi destilasi yang cukup rumit dan memakan cost produksi yang tinggi kini dapat digantikan dengan sebuah alat mungil yang disebut sebagai membran pervaporasi. Karena dengan menggunakan teknologi pervaporasi dapat memisahkan semua campuran uap-cair dengan berbagai konsentrasi. Dalam teknik pervaporasi ini uap air akan melewati membran. Sedangkan bioetanol ditolak karena membran tidak berpori. Pori itu diibaratkan pintu, karena membran tak berpori, terowongan itu tanpa pintu keluar. Dampaknya bioetanol tak dapat melewatinya. Hanya gas yang bisa menerobos. Untuk meningkatkan kadar etanol, teknologi membran lebih efektif. Bandingkan dengan cara konvensional berupa destilasi dan dehidrasi. Oleh karena itu teknologi pervaporasi dapat menjadi pilihan dalam proses pemurnian etanol selain proses desalinasi. Pervaporasi merupakan proses dua-langkah yang sederhana. Langkah pertama melibatkan penapisan (flitering) cairan melalui membran keramik ataupun polimerik. Langkah ke dua mencakup penguapan dan pengumpulan air hasil pengembunannya. Proses pervaporasi lebih cepat, lebih bersih dan lebih berdayaguna dalam penggunaan energi jika dibandingkan dengan cara konvensinal, terutama karena panas yang digunakan pada tahap penguapan tidak harus dibangkitkan dengan menggunakan listrik. Sebetulnya pervaporasi bukanlah hal baru dan sudah digunakan bertahuntahun. Bedanya, membran yang digunakan dalam langkah pertama selama ini harganya lebih mahal dan lebih rumit pembuatannya. Terobosan dalam penelitian ini dalah temuan membran baru yang bersifat menarik garam karena disisipkan dengan bubuk asetat selulosa di langkah pertama proses pervaporasinya. Bubuk selulosa asetat adalah serat yang berasal dari bubur kayu sehingga membran ini jauh lebih murah dibandingkan membran reverse osmosis, serta mudah dibuat di laboratorium manapun. Membran tersebut cepat mentawarkan air laut dengan kandungan garam yang tinggi dan memurnikannya bahkan air laut yang sangat tercemar. Metode pervaporasi dengan membran tersebut juiga mampu menangkap bahan pencemar dan kristal-kristal garam untuk mengurangi polusi di lingkungan sekitarnya. Membran tersebut juga dapat dipakai di tempat yang sangat terpencil dan menggunakan panas dari api untuk proses evaporasi/menguapkan air. 11

12 Gambar 3.2. Membran zeolit-selulosa asetat yang digunakan dalam pervaporasi air laut 3.3. Kondisi Operasi Optimal Proses Pervaporasi Air Laut Berdasarkan jurnal internasional tentang desalinasi berjudul Desalination of simulated seawater by purge-air pervaporation using an innovative fabricated membrane oleh Ahmed El-Shafei tahun 2015, membran polimer inovatif yang telah diciptakan dapat menghilangkan garam dari air laut dengan konsentrasi garam yang sangat tinggi dan menghasilkan fluks permeat tinggi. Rejeksi/pemisahan garam sangat tinggi, yaitu mencapai 99,7% (% SR) melalui pervaporasi satu tahap dengan pembersihan udara sebagai backflush. Sebuah metode dibangun untuk melakukan percobaan desalinasi. Parameter yang ditinjau adalah konsentrasi awal larutan garam (Ci), suhu pervaporasi (TPV), fluks air (J), % SR, faktor pemisahan, dan indeks pemisahan pervaporasi. Membran disiapkan melalui teknik fase-inversi. Secara khusus, larutan casting diformulasikan setelah membran telah dilakukan serangkaian proses pasca perawatan. Hasil jurnal teersebut menegaskan bahwa salinitas pervaporasi independen dari Ci (semua% SR di atas 99,7). Hasil terbaik dicapai pada TPV = 70 C, di mana fluks (J) bervariasi antara 5,97-3,45 L/m 2.h, dengan umpan memiliki konsentrasi garam Ci = g NaCl/l. Morfologi membran dibuat menjadi asimetris. Sudut kontak membran yang beragam membuat membran menjadi super-hidrofilik. Sehingga air murni mengalir menuju aliran permeat dengan laju alir yang tinggi. 12

13 Gambar 3.3. Skema proses pervorasi Proses pervaporasi dengan membran zeolit-selulosa asetat merupakan terobosan modern yang ramah lingkungan dan hemat energi. Sumber panas untuk proses evaporasi dapat dilakukan dengan pemanasan menggunakan panas matahari, api, atau listrik. Proses ini juga memiliki waktu proses yang lebih singkat untuk hasil yang jauh lebih baik daripada metode desalinasi lainnya. Diharapkan suatu saat teknologi ini dapat dikembangkan di Indonesia, sehingga permasalahan air bersih dapat teratasi dan kemandirian air bersih nasional dapat terwujud. BAB IV KESIMPULAN Teknologi desalinasi air laut merupakan solusi terbaik dalam mengatasi masalah krisis air bersih di Indonesia. Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki kawasan laut yang luas, sehingga ketersediaan air baku (raw water) untuk proses produksi air bersih sangat mudah diperoleh kapan saja. Teknologi terbaru dan terbaik dalam proses desalinasi air laut adalah teknologi pervaporasi menggunakan membran zeolit-selulosa asetat. Teknologi ini menggabungkan proses evaporasi dan permeasi membran. Teknologi ini dapat menghasilkan air tawar bersih dengan kemurniah hampir 100% dengan cepat. Teknologi ini juga jauh lebih murah dari teknologi reverse osmosis, ramah lingkungan dan bahkan dapat dioperasikan tanpa penggunaan listrik. Kondisi operasi optimal untuk proses pervaporasi menggunakan membran zeolit-selulosa asetat adalah pada temperatur 70 o C dengan konsentrasi garam pada air baku g NaCl. Instalasi desalinasi pervaporasi dapat dipasang di berbagai pesisir dan pulau-pulau terpencil di Indonesia. Melalui teknologi ini, diharapkan Indonesia terbebas dari masalah krisis air bersih dan kemandirian air bersih nasional dapat terwujud. 13

14 DAFTAR PUSTAKA El-Shafei, Ahmed Desalination of simulated seawater by purge-air pervaporation using an innovative fabricated membrane. International journal of Water Science and Technology. Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB mageservice.svc/imageservice/articleimage/2015/ta/c4ta06573e/c4ta0 6573e-f1_hi-res.gif Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB Diakses pada tanggal 13 Maret 2016 pukul WIB 14