Desalinasi: Solusi mengatasi kelangkaan air

Kelangkaan sumber air tawar dan kebutuhan akan pasokan air yang lebih besar merupakan persoalan mendesak di banyak negara di dunia, termasuk Indonesia. Badan Pusat Statistik memperkirakan penduduk Indonesia akan mencapai 247,5 juta pada 2015. Ini berarti Indonesia membutuhkan 9.391 miliar kubik air pada 2015; 47 persen lebih banyak dari yang dibutuhkannya pada 2000.

Walaupun 70 persen permukaan bumi kita ini terdiri dari air, air tawar yang dapat diolah menjadi air layak minumhanya mencapai 2,5 persen i. Sisanya adalah air laut. Oleh karenanya, desalinasi air laut dapat menjadi solusi untuk mengatasi persoalan tersebut, walaupun terkendala oleh masih mahalnya teknologi desalinasi serta besarnya energi yang dibutuhkan untuk kesinambungannya. Bahkan pengeluaran untuk energi memakan hingga 70 persen dari total biaya yang dibutuhkan untuk proses desalinasi. Ini merupakan beban yang berat dalam jangka panjang.

How much freshwater is there on earth? [image: calvert.com]

Namun demikian, meskipun pasokan air kian langka di Indonesia, negeri ini memiliki cahaya matahari yang berlimpah–pertanyaannya adalah perlukah Indonesia memanfaatkan energi matahari agar proses desalinasi menjadi lebih murah dan berkesinambungan?  Lagi pula, instalasi desalinasi tenaga surya sedang dibangun di Saudi Arabia dan Uni Emirat Arab.

Tetapi bagaimana sebenarnya proses desalinasi itu? Dan apakah desalinasi merupakan cara yang efektif untuk menghasilkan air tawar untuk wilayah seperti Indonesia?

Proses-proses Desalinasi yang Umum Digunakan Saat Ini

140 negara memiliki instalasi desalinasi yang menghasilkan sekitar 20 miliar gallon air tawar per hari, jumlah yang tak seberapa karena itu hanya 0,3 persen dari seluruh air tawar yang digunakan secara global.

Secara umum, proses desalinasi terbagi menjadi dua kategori: osmosis terbalik (reverse osmosis) dan distilasi termal konvensional (conventional thermal distillation). Distilasi termal konvensional memerlukan banyak biaya dan energi untuk menyempurnakan siklus desalinasinya, sedangkan teknologi-teknologi osmosis terbalik–seperti yang dibuat dan dipasarkan oleh GE Power & Water–mengalirkan air laut melalui membran penyaring, suatu solusi yang lebih menghemat energi.

Conventional thermal distillation plant [image: netl.doe.gov]

GE reverse osmosis machine [image: gewater.com]

Desalinasi memang masih mahal. Biaya untuk menghasilkan 1.000 galon air tawar melalui proses desalinasi mencapai 3 hingga 6 dolar, jauh lebih mahal dari air tawar yang dihasilkan dengan proses lainnya.

Tetapi hal berikut ini mungkin dapat menjadi bahan pertimbangan: dengan kian banyaknya masyarakat dunia yang tinggal di daerah pesisir, maka kian besar pula kebutuhan terhadap air tawar, dan ini dapat mendorong maraknya desalinasi. Jika ditemukan metode desalinasi untuk mengolah air laut menjadi air tawar yang murah dan hemat energi, maka daerah pesisir – yang tentunya paling membutuhkannya – merupakan tempat yang tepat untuk mengambil manfaat dari proses desalinasi dalam memenuhi kebutuhan mereka terhadap air tawar.

Desalinasi Tenaga Surya

Memanfaatkan tenaga surya untuk instalasi desalinasi dapat menghemat biaya dan ramah terhadap lingkungan. Desalinasi tenaga surya saat ini masih relatif mahal, tetapi teknologi ini berpotensi dapat dimanfaatkan dengan biaya yang kompetitif seiring meningkatnya produksi. Jika 70 persen dari total biaya desalinasi tradisional adalah untuk keperluan bahan bakar, maka biayanya akan membengkak jika negara ingin meningkatkan produksi desalinasinya, tidak demikian halnya dengan desalinasi tenaga surya. Apalagi jika nanti harga minyak dan gas naik. Selain itu, terobosan di bidang teknologi tenaga surya terpusat akan kian menghemat biaya.

Eksperimen desalinasi terbarukan telah mulai dilakukan dengan sejumlah proyek percobaan di Qatar. Sementara itu, Saudi Arabia segera membangun instalasi desalinasi tenaga surya di provinsi Al-Khafji, dan rencananya akan dibangun lebih banyak lagi instalasi serupa beberapa tahun ke depan. Instalasi-instalasi tenaga surya ini mengolah air asin yang dipompa langsung dari laut. Selain menghasilkan air tawar, air panas yang dihasilkan selama proses desalinasi dapat dimanfaatkan untuk menghangatkan rumah kaca di sekitarnya.

Selain telah merampungkan pembangunan instalasi desalinasi terbesar di Afrika yang menggunakan teknologi osmosis terbalik hemat daya, yaituinstalasi desalinasi Hama di Algiers, GE juga memiliki andil dalam pembangunan pusat tenaga surya berkapasitas 10 megawatt di Australia yang memasok daya bagi Southern Seawater Desalination Plant.

Hama desalination plant in Algiers, Algeria [image: gereports.com]

Sayembara Terbuka untuk Inovasi Tingkat Global

Inovasi-inovasi baru dalam desalinasi air laut yang hemat daya adalah yang dibutuhkan dunia saat ini. Inovasi desalinasi tenaga surya adalah salah satunya; tentu masih banyak inovasi teknologi terbarukan lainnya yang dapat diciptakan.

Didorong oleh keinginan menggalakkan terciptanya inovasi-inovasi baru, GE ecomagination bermitra dengan Aramco Entrepreneurship meluncurkan sayembara terbuka untuk inovasi tingkat global guna mendapatkan solusi-solusi inovatif dalam desalinasi air laut yang lebih hemat daya.

Sejak 2005, ini adalah kelima kalinya GE bekerja sama dengan Aramco menyelenggarakan GE Open Innovation Challenge. Sayembara ini terbuka untuk perusahaan (kecil maupun besar), peneliti akademis, lembaga penelitian, konsultan, venture capitalists, pengusaha dan penemu.

Salah seorang pemenang sayembara Open Innovation yang diselenggarakan oleh GE pada 2013 adalah M. Arie Kurniawan dari Indonesia. Inovasi yang diciptakan insinyur muda dari Salatiga, Jawa Tengah, ini terpilih sebagai pemenang, menyisihkan sekitar 700 inovasi dari 56 negara yang diikutsertakan dalam sayembara memanfaatkan pencetakan 3D untuk menyempurnakan produksi mesin pesawat GE.

Untuk sayembara yang akan segera berlangsung ini, GE dan Aramco Entrepreneurship bermaksud menemukan cara baru menghemat biaya desalinasi, baik melalui terobosan teknologi atau penyempurnaan proses, atau keduanya. Masing-masing dari empat pemenang akan memperoleh hadiah senilai $US50.000 dan ide-ide terbaik berpotensi dikembangkan lebih lanjut agar bernilai jual.

Entri untuk inovasi-inovasi yang hendak diikutsertakan dalam sayembara dapat dikirimkan ke sini. Tenggat waktu pengiriman entri adalah 16 Juli 2014, dan pemenang akan diumumkan pada November 2014.