Saat ini, kekurangan air tawar telah memengaruhi lebih dari 4 miliar orang, dan akan terus meningkat seiring dengan pemanasan iklim. Kekeringan terjadi lebih sering, penguapan meningkat, dan konsumsi air di sektor pertanian, industri, dan energi terus meningkat.
Dengan latar belakang ini, desalinasi sering dianggap sebagai solusi logis: terdapat cukup air asin, dan proses pengubahannya menjadi air tawar diyakini relatif hemat energi. Namun, para ilmuwan mengusulkan untuk memahami harga solusi tersebut dari sudut pandang energi, uang, dan emisi CO₂.
Analisis mereka sebagian besar didasarkan pada metode osmosis terbalik, yang digunakan di sekitar 70% dari semua fasilitas desalinasi air di seluruh dunia. Prinsip ini sudah dikenal luas: air asin atau sedikit asin dialirkan melalui membran di bawah tekanan tinggi, dan membran tersebut menangkap garam dan zat tambahan. Namun, proses ini memiliki batasan fisik yang ketat. Semakin tinggi salinitas air masukan, semakin besar tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi tekanan osmosis, dan karenanya, semakin banyak listrik yang dibutuhkan. Ini adalah prinsip dasar termodinamika.
Perhitungan menunjukkan bahwa ketika air yang sedikit asin diubah menjadi air tawar, misalnya, dari akuifer bawah tanah yang sedikit asin, dibutuhkan sekitar 1,8 KW·h listrik rata-rata untuk menghasilkan satu meter kubik air tawar. Jika kita berbicara tentang air laut dengan salinitas hampir tiga kali lebih tinggi, konsumsi listrik meningkat sekitar 3 KW·h per satu meter kubik. Oleh karena itu, transisi dari air yang sedikit asin ke air laut secara otomatis berarti peningkatan biaya energi sebesar 70-75%.
Para ilmuwan menggabungkan fisika dari proses ini dengan prakiraan iklim. Menggunakan lima model iklim yang berbeda, mereka mengevaluasi apa yang disebut kesenjangan air – periode dan jumlah ketika konsumsi air melebihi sumber daya sungai dan air tanah yang tersedia. Perhitungan dilakukan baik untuk iklim saat ini maupun untuk dua skenario pemanasan di masa depan – sekitar 1,5 dan 3 °C. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan bukan hanya satu perkiraan rata-rata, tetapi berbagai kemungkinan beban di masa depan.
Ternyata, untuk mengatasi kekurangan air tawar yang diperkirakan akan terjadi melalui desalinasi, dunia akan membutuhkan 800 hingga 1.600 TW·jam listrik per tahun, tergantung pada skenario iklim dan tingkat salinitas air yang diolah. Jumlah ini sesuai dengan konsumsi tahunan ekonomi industri utama dan mencakup sekitar 1% dari total konsumsi energi global. Dan ada satu hal penting lainnya: energi ini perlu dihasilkan di lokasi tertentu yang mengalami kekurangan air tawar, dan seringkali wilayah tersebut memiliki sistem energi yang rentan dan padat karbon.
Jika mempertimbangkan bauran pembangkit listrik global yang sebenarnya, desalinasi dalam jumlah sebesar itu dapat menghasilkan emisi hingga 1 miliar ton CO₂ per tahun, yaitu 2-3% dari total emisi global. Pada akhirnya, teknologi yang dibutuhkan untuk menyesuaikan diri dengan perubahan iklim global mulai meningkatkan beban iklim secara nyata. Hal ini terutama terasa di negara-negara yang pembangkit listriknya masih berbasis bahan bakar fosil: setiap meter kubik air hasil desalinasi di negara-negara tersebut disertai dengan ratusan dan bahkan terkadang ribuan gram emisi karbon dioksida.
Aspek ekonomi juga terlihat cukup sulit. Bahkan jika kita hanya memperhitungkan biaya listrik tanpa memperhitungkan biaya modal (CAPEX) konstruksi dan infrastruktur, biaya global desalinasi air yang dibutuhkan untuk mengatasi kekurangan air tawar dapat melebihi USD 100 miliar per tahun. Untuk daerah miskin dengan defisit air tawar, biaya tersebut dapat mencapai beberapa persen dari PDB, dan jika dikombinasikan dengan peningkatan konsumsi energi, hal itu membuat desalinasi air menjadi tidak terjangkau tanpa dukungan keuangan dan teknik dari luar.
Pada akhirnya para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa desalinasi air tidak dapat dianggap sebagai solusi universal untuk krisis air tawar. Desalinasi mungkin efisien di negara-negara yang memiliki akses ke energi rendah karbon yang murah, sistem energi berkelanjutan, dan sumber daya keuangan yang cukup. Namun, dalam kasus lain, mengandalkan desalinasi secara eksklusif berisiko mengubah kekurangan air tawar menjadi kekurangan energi dan kesulitan iklim. (Tim Liputan)
Editpr : Aan
.jpeg)
.jpeg)
