KALBARNEWS.CO.ID (MILAN) - Para ilmuwan dari Universitas Politeknik Milan telah mengusulkan skema desalinasi air laut baru yang memungkinkan untuk memulihkan hingga 95% kandungan air tawarnya dan memperoleh garam sebagai produk sampingan yang bermanfaat. Untuk mencapai hal ini, para peneliti menggunakan panas yang biasanya terbuang di pembangkit listrik tenaga surya generasi berikutnya.Teknologi Baru Dikembangkan Untuk Memulihkan Hingga 95% Air Tawar Dari Air Laut
Kelangkaan air tawar menjadi masalah yang semakin akut. Saat ini, lebih dari 3,5 miliar orang menghadapi kekurangan air setidaknya selama satu bulan per tahun, dan kapasitas desalinasi global terus berkembang pesat. Namun, teknologi yang ada masih jauh dari sempurna. Metode yang paling umum digunakan, osmosis terbalik, membutuhkan masukan energi yang signifikan dan biasanya hanya memulihkan 40–50% air tawar, sedangkan sisanya diubah menjadi air garam pekat yang perlu dibuang.
Para penulis studi tersebut mengusulkan penggabungan beberapa teknologi desalinasi ke dalam satu sistem dan mengintegrasikannya dengan pembangkit listrik tenaga surya termal yang ditenagai oleh karbon dioksida superkritis. Meskipun pembangkit listrik ini menghasilkan listrik dengan efisiensi tinggi, mereka membuang sejumlah besar panas berkualitas rendah pada suhu sekitar 50°C hingga 100°C. Energi ini biasanya terbuang sia-sia, tetapi para ilmuwan kini telah menemukan aplikasi yang bermanfaat untuknya.
Tahap pertama dari proses ini menggunakan teknologi osmosis maju. Sebuah membran memisahkan air laut dari larutan khusus yang terbuat dari polimer peka panas Polycerin 55GI-2601, yang menciptakan perbedaan tekanan osmotik dan memaksa air untuk melewati membran tanpa perlu. Dengan menggunakan panas pada suhu berkisar antara 50°C hingga 75°C, sistem ini mengekstrak sekitar 60% air tawar yang terkandung dalam air laut. Hasilnya adalah air garam dengan salinitas sekitar 8,3%.
Larutan garam pekat ini kemudian dialirkan ke unit distilasi membran vakum. Unit ini memanfaatkan bagian panas limbah yang lebih tinggi, berkisar antara 75°C hingga 100°C. Pada tekanan rendah, air menguap dan melewati membran keramik, sementara konsentrasi garam terus meningkat. Setelah tahap ini, tingkat pemulihan air secara keseluruhan mencapai sekitar 85%, dengan salinitas larutan garam naik hingga 20%.
Pada tahap akhir, larutan garam pekat dikirim ke kristalisator. Dengan menggunakan sisa panas tingkat rendah, unit tersebut membawa larutan ke keadaan mendekati jenuh. Sebagian garam mengendap dan dapat dikumpulkan untuk penggunaan lebih lanjut, dengan jumlah limbah cair yang tersisa sangat sedikit.
Untuk mengevaluasi efisiensi teknologi tersebut, para ilmuwan mensimulasikan pengoperasian fasilitas yang berbasis pada pembangkit listrik tenaga surya 100 MW di Seville, Spanyol. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa fasilitas tersebut dapat menghasilkan sekitar 3,39 juta meter kubik air tawar setiap tahunnya, dengan mengekstraksi lebih dari 32.000 ton garam.
Hasilnya, tingkat pemulihan air secara keseluruhan mencapai 95%. Ini berarti bahwa dari setiap 100 liter air laut, hanya sekitar 5 liter yang tersisa sebagai air garam dengan konsentrasi tinggi. Dengan cara ini, sistem baru ini memungkinkan tercapainya pembuangan limbah cair mendekati nol.
Yang terpenting, sistem ini sebagian besar bergantung pada panas yang akan terbuang ke lingkungan. Konsumsi energi pompa dan peralatan bantu lainnya ternyata sangat rendah, totalnya kurang dari 0,5% dari output tahunan pabrik.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa, bahkan dengan tingkat pemanfaatan energi matahari yang relatif rendah, air yang dihasilkan dapat menelan biaya sekitar €5,8 per meter kubik, yang menjadikan sistem ini menjanjikan bagi daerah yang mengalami kekurangan air tawar dan memiliki sumber daya matahari yang signifikan. (tim Liputan)
Editor : Aan
