Karena sumber air tawar menjadi semakin langka di seluruh dunia, desalinasi telah muncul sebagai solusi penting untuk keamanan air.reverse osmosis (RO) dan desalinasi termal telah menjadi dua pendekatan dominan, masing-masing dengan keuntungan dan aplikasi yang berbeda.

Reverse osmosis bekerja dengan memaksa air laut melalui membran semi-penembus di bawah tekanan tinggi, memungkinkan molekul air untuk melewati sementara memblokir garam, mineral, dan kotoran lainnya.Sistem RO modern seperti NIROBOX TM telah secara signifikan meningkatkan efisiensi dan keandalan teknologi ini.

Proses desalinasi melibatkan beberapa tahap kritis:

1Pengolahan pra:Air laut melalui beberapa langkah penyaringan untuk menghilangkan zat padat, ganggang, dan mikroorganisme yang dapat merusak membran.dan perawatan kimia untuk mengoptimalkan kualitas air sebelum mencapai membran RO.

2. Pompa Tekanan Tinggi:Pompa khusus meningkatkan tekanan air untuk mengatasi tekanan osmotik alami, biasanya membutuhkan 50-80 bar untuk desalinasi air laut.Perangkat pemulihan energi dapat memulihkan hingga 60% energi ini dari aliran air garam.

3Membran pemisahan:Inti dari sistem ini menggunakan elemen membran spiral yang dapat menghilangkan 99,7% garam terlarut.Membran komposit film tipis modern mencapai laju fluks yang lebih tinggi dan umur yang lebih lama daripada versi selulosa asetat sebelumnya.

4Setelah perawatan:Air yang dihasilkan menerima penyesuaian mineral, keseimbangan pH, dan desinfeksi untuk memenuhi standar air minum atau persyaratan industri tertentu.

5Pengelolaan air garam:Air garam pekat membutuhkan strategi pembuangan yang cermat, biasanya melibatkan pembuangan terkontrol dengan sistem difusor untuk meminimalkan dampak lingkungan.

• Desain modular memungkinkan kapasitas yang dapat diskalakan dari komunitas kecil ke kota besar
• Konsumsi energi telah menurun 80% sejak tahun 1970-an, sekarang rata-rata 3-4 kWh/m3
• Jarak kompak memungkinkan penyebaran di lokasi terbatas ruang
• Dapat mengobati berbagai sumber air selain air laut, termasuk air asin dan air limbah

Proses termal, termasuk flash multi-stage (MSF) dan distilasi multi-efek (MED), menguap air laut dan mengembunkan uap untuk menghasilkan air tawar.Metode-metode ini masih umum digunakan di wilayah-wilayah dengan akses ke energi panas murah.

Flash Multi-Stage (MSF):Air laut yang dipanaskan mengalir melalui serangkaian ruang dengan tekanan yang semakin rendah, menyebabkan penguapan instan ("berkedip") di setiap tahap.Pembangkit MSF biasanya membutuhkan energi panas 10-16 kWh/m3 ditambah 20,5-5 kWh/m3 energi listrik.

Distilasi Multi Efek (MED):Beberapa evaporator beroperasi secara berurutan, dengan masing-masing menggunakan panas laten dari uap tahap sebelumnya.membutuhkan 6-12 kWh/m3 energi panas.

• Membuat air dengan kemurnian tinggi secara konsisten terlepas dari salinitas pakan
• Dapat memanfaatkan panas limbah dari pembangkit listrik atau proses industri
• Kurang sensitif terhadap variasi kualitas air masuk dibandingkan dengan sistem membran
• Sejarah operasional yang panjang dengan keandalan yang terbukti

Memilih antara RO dan desalinasi termal melibatkan beberapa pertimbangan:

Kebutuhan energi:RO umumnya menawarkan konsumsi energi yang lebih rendah, terutama ketika menggunakan perangkat pemulihan energi modern.

Kualitas air:Metode termal menghasilkan air ultra-murni, sementara RO mungkin memerlukan penanganan selanjutnya untuk aplikasi tertentu.

Biaya Modal:Pembangkit tenaga panas besar membutuhkan investasi awal yang lebih besar tetapi mungkin memiliki biaya operasi yang lebih rendah dalam skenario tertentu.

Fleksibilitas Operasional:Sistem RO dapat menyesuaikan produksi dengan lebih mudah agar sesuai dengan fluktuasi permintaan.

Dampak Lingkungan:Kedua teknologi menghasilkan garam pekat, tetapi sistem RO biasanya menghasilkan volume yang lebih kecil.

Industri terus berkembang dengan beberapa perkembangan penting:

Sistem hibrida:Menggabungkan RO dengan proses termal dapat mengoptimalkan penggunaan energi dan tingkat pemulihan air.

Integrasi Sumber Daya Terbarukan:Sistem RO bertenaga surya dan pembangkit MED yang menggunakan energi termal surya menjadi semakin umum.

Bahan Lanjutan:Kimia dan konfigurasi membran baru menjanjikan penolakan garam yang lebih tinggi dan ketahanan terhadap kotoran.

Valorisasi air garam:Teknologi untuk mengekstrak mineral berharga dari aliran konsentrat semakin menarik perhatian.

Karena kelangkaan air meningkat secara global, baik reverse osmosis dan desalinasi termal akan memainkan peran penting dalam strategi keamanan air.sumber energi yang tersedia, dan persyaratan kualitas air khusus.