709. direct-contact membrane distillation (DCMD), sebuah sistem penyulingan air laut yang lebih efisien untuk pemenuhan kebutuhan air minum di negeri tanah rendah

Penulis : enggar kurniawan
Tema : Water
=========================================================================================================================================================

image002
Gambar MMD-Namibia (sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/File:MMD-Namibia.jpg)

Kita telah mengetahui kerak benua itu tidak rata, tetapi penuh dengan rupa bumi pegunungan dan lembah, yang salah satu faktor penyebabya adalah proses pematahan. Pematahan membentuk zona lemah di dalam kerak bumi dan menjadi jalur pintas air untuk keluar ke permukaan bumi dari kedalaman sebagai mata air, kemudian mengalami perubahan dari air tanah (groundwater) menjadi air permukaan (surface water).

Air permukaan lantas mengalir lembah-lembahyang saling bersambungan sebagai aliran sungai, sembari menyusuri gradient permukaan bumi dan akhirnya masuk ke samudra.

Ketika air sungai masuk ke dalam samudra, ia tak langsung bercampur secara homogen dengan air samudra. Sifat dasar air samudra adalah asin, karena mengandung garam.

Karena asin, air samudra tak dapat secara langsung diminum oleh manusia. Adapun air sungai (yang asalanya tawar) ketika masuk ke dalam samudra, ia tak langsung berubah menjadi air asin, tetapi dibatasi suatu lapisan percampuran air yang tidak kasat mata. Inilah yang membuat air tawar merasuk cukup jauh ke samudra dengan mempertahankan sebagian besar sifatnya. Adanya lapisan percampuran tak kasat mata ini merupakan dampak dari perbedaan salinitas antara air sungai dan air samudra. Perbedaan ini menyebabkan air dalam samudra terbagi sesuai dengan perbedaan suhu dan jenis binatang laut yang sanggup hidup di dalamnya.

Perbedaan salinitas sangat penting karena menjadi salah satu faktor pemicu arus laut. Nah, arus laut di negeri tanah rendah ini sangatlah unik. Dikarenakan banyak batas negeri tanah rendah ini menggunakan dinding laut. Dan negeri ini banyak sekali titik pertemuan antara air sungai dengan air samudra.

Tahun ini , lebih dari sepertiga dari dunia akan menderita kekurangan air minum ketika musim panas tiba. Jumlah ini diperkirakan akan meningkat sebesar 50% pada tahun 2025 dan itu salah satu alasan mengapa teknik desalinasi air laut sangat penting , karena memungkinkan masyarakat pesisir untuk mengatasi kekurangan sumber air tawar.

Teknologi baru yang dikembangkan oleh Kamalesh Sirkar(seorang insinyur kimia dari New Jersey Institute of Technology) adalah sistem direct-contact membrane distillation (DCMD), sistem tersebut dapat menyuling air minum baik sekali (20%).

Konsentrasi garam air laut normalnya adalah 3,5%, yang berarti bahwa sistem dapat memproses ulang air yang sama beberapa kali. Cara kerjanya sebagai berikut, air laut dipanaskan mengalir melintasi membran yang ada diantara serangkaian tabung berongga (yang terbuat dari serat berpori). Ini berarti hanya uap air yang bisa ditransfer. Air sulingan dingin mengalir melalui masing-masing tabung (dalam arah yang tegak lurus dengan air laut), yang kebetulan menyebabkan perbedaan suhu. Perbedaan suhu inilah yang menyebabkan uap terbentuk pada tabung. Uap kemudian berdifusi melalui pori-pori dan mengembun, bergabung dengan aliran air distilat dingin.

Garam tak mampu menembus tabung. Dengan banyaksiklus, air lebih segar dikeluarkan dan air garam yang dihasilkan lebih terkonsentrasi. Sistem ini dapat memberikan 80 liter air minum dari 100 liter air laut. Teknik yang biasa hanya bias menghasilkan sekitar 41 liter dari jumlah yang sama air laut (10 liter).

Maka, alangkah baiknya jika negeri tanah rendah ini menerapkan penyulingan air laut berbasis membran (yang ditemukan oleh seorang insinyur kimia dari New Jersey Institute of Technology, Kamalesh Sirkar).

Referensi :

http://id.wikipedia.org/wiki/Belanda

http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_distillation

http://www.scientificamerican.com/article/desalination-membrane-tech/