Apa itu desalinasi?
Bayangkan diri Anda di zaman Fenisia kuno, merencanakan perjalanan panjang dengan dua ratus teman terdekat Anda. Bayangkan berapa banyak makanan dan air yang Anda perlukan untuk perjalanan itu. Dua ratus orang, dua galon air minum sehari, selama berminggu-minggu. Itu banyak air!
Tapi kemudian salah satu teman Anda berkata Anda tidak perlu khawatir tentang mengemas air; lagipula, itu akan ada di mana-mana saat Anda berada di kapal.
“Minum air asin kedengarannya tidak terlalu menggugah selera,” katanya.
—Tidak, kami akan minum air tawar selama perjalanan. Saya punya unit desalinasi, ”jawab temannya dengan antusias.
Desalinasi adalah proses menghilangkan mineral terlarut dari air sehingga orang dapat menggunakan air yang diolah untuk aplikasi yang biasanya membutuhkan air tawar. Air desalinasi dapat digunakan untuk pertanian, industri, dan keperluan rumah tangga. Mungkin perlu perawatan tambahan untuk dianggap dapat diminum, tetapi jika penyimpanan tidak diperlukan, meminumnya di tempat tidak masalah.
|
|
|
Pabrik desalinasi ini berlokasi di Barcelona, Spanyol. |
Proses desalinasi utama
Desalinasi digunakan di daerah yang kekurangan air tawar, seperti di kapal di lautan, atau di daerah yang kekurangan air seperti Timur Tengah atau Afrika. Ketika air tawar dalam jumlah besar dibutuhkan, desalinasi mungkin tidak seefektif menggunakan sumber air tawar karena prosesnya intensif energi. Tetapi jika suatu daerah kekurangan air, desalinasi bisa lebih murah daripada mengangkut air dari jauh.
Penghapusan mineral terlarut atau garam dari air dapat terjadi melalui sejumlah proses yang berbeda. Garam biasanya tertinggal ketika air berubah dari satu fase ke fase lainnya. Tapi garam juga bisa dihilangkan dari air tanpa perubahan fasa.
Proses transisi fase
Saat air asin membeku, fenomena menarik terjadi. Air membeku, tetapi garamnya tetap ada. Anda tidak mendapatkan es batu asin. Anda mendapatkan es batu yang rasanya seperti es batu!
Hal yang sama terjadi ketika Anda merebus atau menyaring air. Ketika air berubah dari cair menjadi gas, garamnya terlalu berat untuk dibawa sebagai gas dan tertinggal. Anda mendapatkan uap bebas garam yang kemudian dapat dikumpulkan dengan membiarkan uap mengembun di permukaan yang dingin. Ini adalah proses di balik solar still , yaitu alat yang menggunakan energi dari matahari untuk menguapkan air dan memiliki permukaan tempat uap air dapat mengembun. Air kental yang terkumpul murni dan tidak mengandung mineral.
Proses berbasis membran
Cara lain untuk menghilangkan garam air adalah dengan melewatkannya melalui filter yang sangat halus pada tekanan tinggi. Filter ini harus memiliki bukaan pori yang lebih besar dari ukuran molekul air, tetapi lebih kecil dari ukuran garam. Ini adalah proses yang paling banyak digunakan untuk desalting air dalam jumlah besar dan disebut reverse osmosis .
Pendekatan berbasis filter lainnya disebut elektrodialisis . Proses ini melibatkan pelekatan elektroda , batang bermuatan listrik, atau lembaran persegi panjang ke dalam air. Garam dalam air hanyalah sekelompok atom atau molekul bermuatan positif dan negatif, juga dikenal sebagai ion . Elektrodialisis menggunakan muatan listrik ion garam untuk menghilangkannya dari air. Ion bermuatan positif bergerak menuju elektroda bermuatan negatif, dan ion bermuatan negatif bergerak menuju elektroda bermuatan positif. Saat ion bergerak, Anda dapat menjebaknya di membran dan mengeringkannya, dan voila , air tawar!
Terakhir, memaparkan air garam ke bahan kimia khusus juga bisa membuatnya bebas garam. Bahan kimia bereaksi dengan garam di dalam air dalam prosedur yang sangat rumit yang disebut pertukaran ion . Intinya, bahan kimia menukar ionnya dengan ion di dalam air, sehingga menggantikan ion yang berasa asin dengan yang tidak asin dan membuat air lebih enak untuk diminum.
Ringkasan Pelajaran
Desalinasi adalah proses menghilangkan mineral terlarut dari air sehingga air yang diolah dapat digunakan untuk aplikasi yang biasanya membutuhkan air tawar. Ini sangat berguna di daerah dengan kelangkaan air tawar, di mana dibutuhkan air tawar dalam jumlah besar. Karena desalinasi menghabiskan banyak energi, prosesnya cukup mahal.
Ada beberapa cara untuk menghilangkan garam dari air. Proses yang melibatkan transisi fase adalah pembekuan dan distilasi . Proses berbasis membran meliputi reverse osmosis , elektrodialisis , dan pertukaran ion .
