Penyediaan Air Bersih Dengan Metode Desalinasi Pada Daerah Pesisir Pantai 5u3r6v

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Sumber air tersebut tersedia dalam air tanah, mata air, air sungai, danau dan air laut. Sumber air di bumi tersebut berasal dari suatu siklus air yang dikenal dengan siklus hidrologi dimana tenaga matahari merupakan sumber panas yang mampu menguapkan air. Air baik yang berada di darat maupun laut akan menguap oleh panas matahari. Uap kemudian naik berkumpul menjadi awan. Awan mengalami kondensasi dan pendinginan akan membentuk titik-titik air dan akhirnya akan menjadi hujan. Air hujan jatuh ke bumi sebagian meresap kedalam tanah menjadi air tanah dan mata air, sebagian mengalir melalui saluran yang disebut air sungai, sebagian lagi terkumpul dalam danau/rawa dan sebagian lagi kembali ke laut. Dengan melihat proses hidrologi ini, sebenarnya jumlah air yang ada di bumi ini jumlahnya selalu tetap baik yang berbentuk air tawar, air asin (air laut), maupun yang berbentuk es. Namun jika melihat masalah yang dihadapi saat ini dimana manusia dihadapkan pada situasi yang sulit, dimana sumber air tawar sangat terbatas dan di lain pihak terjadi peningkatan kebutuhan. Saat ini kebutuhan akan air bersih terus meningkat tetapi tidak dibarengi dengan ketersedian pasokan air bersih yang mencukupi. Terutama pada daerah-daerah yang jumlah hujannya sangat minim. Hal ini menunjukkan bahwa daerah seperti ini membutuhkan suatu cara untuk meningkatkan persediaan air bersih. Salah satu sumber yang berpotensi dijadikan sumber air bersih adalah air laut. kita mengetahui bahwa sebenarnya sumber air asin itu begitu melimpah ketimbang dengan air tawar. Namun air asin ini mengandung kadar garam yang sangat tinggi sehingga tidak cocok untuk dikonsumsi langsung oleh masyarakat.

1

Jika melihat kondisi kita saat ini mungkin saja kita masih merasa bahwa air bersih masih mencukupi dan tidak perlu untuk memanfaatkan air asin. Namun kita tidak hanya harus memikirkan nasib kita saat ini tapi bagaimana nasib kita untuk beberapa tahun kedepannya apakah air bersih ini masih akan tersedia dengan melimpah. Dengan melihat kebutuhan akan air bersih yang terus meningkat sedangkan pasokan air bersih di bumi ini terbatas maka manusia perlu berfikir kedepan bagaimana agar kebutuhan akan air bersih dapat terpenuhi. Seperti halnya untuk daerah pesisir pantai yang jika dilihat memiliki sumber air yang banyak,tetapi air yang banyak ini merupakan air asin yang tidak dapat dikonsumsi langsung. Salah satu cara yang dapat kita gunakan agar ketersediaan air bersih dapat tercukupi apalagi untuk daerah pantai yaitu dengan memanfaatkan air laut yang jumlahnya melimpah ketimbang air tawar. Untuk dapat memanfaatkan air laut agar dapat dikonsumsi oleh masyarakat maka kita perlu mengurangi kandungan garam yang terdapat di dalam air laut tersebut. Metode yang paling tepat untuk mengurangi kadar garam dalam air laut yaitu metode desalinasi. Dengan menggunakan metode desalinasi maka kita dapat memproses air laut yang mengandung kadar garam tinggi menjadi air tawar dengan tingkat kadar garam yang rendah dan siap dikonsumsi. 1.2. Rumusan masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang yang telah dikemukakan pada bagian sebelumnya, maka penulis menitik beratkan pada masalah pokok sebagai berikut: 1. Bagaimanakah proses dari desalinasi tersebut? 2. Adakah dampak dari desalinasi apabila metode ini diterapkan? 3. Mampukah daerah pesisir pantai menerapkan metode desalinasi ini untuk mengurangi krisis air bersih?

2

1.3. Tujuan dan manfaat 1.3.1. Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan ini yaitu: 1.

untuk menjelaskan proses desalinasi air laut.

2.

Menjelaskan dampak-dampak apa saja yang didapat apabila metode desalinasi ini diterapkan di Indonesia.

3.

Untuk mengetahui penerapan metode desalinasi pada daerah pesisir pantai.

1.3.2. Manfaat Penulisan Manfaat dari penulisan ini yaitu: 1. Dapat memberikan gambaran proses desalinasi air laut. 2. Dapat menjelaskan dampak-dampak apa saja yang diperoleh apabila metode desalinasi ini deterapkan di daerah pesisir pantai dan bagaimana cara penanganan dampak tersebut. 3. Dengan penerapan metode desalinasi maka krisis air bersih yang terjadi di daerah pesisir pantai mampu dikurangi.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Ketersediaan air di bumi Laju konsumsi air bersih di dunia meningkat dua kali lipat setiap 20 tahun, melebihi dua kali laju pertumbuhan manusia. Beberapa pihak memperhitungkan bahwa pada tahun 2025, permintaan air bersih akan melebihi persediaan hingga mencapai 56%. Kekurangan air bersih dapat berpengaruh terhadap banyak hal, di antaranya dapat mengurangi pembangunan ekonomi dan menurunkan tingkat kehidupan. Air yang terdapat di bumi itupun, tidak semuanya dapat langsung dimanfaatkan. Hanya sekitar 2,5%-3%nya yang berupa air tawar, selebihnya adalah air asin (air laut). Dan sebagian kecil dari itu, hanya 0,3% berupa air permukaan.

Gambar 1.Grafik perbandingan volume air di bumi (http://www.bwssumaterasatu.com/index.php)

4

Gambar 2. Volume air dibandingkan volume planet bumi (http://www.bwssumaterasatu.com/index.php) Gambar diatas adalah gambar bola yang mewakili volume air (1,4087 km3) (termasuk air laut, es, danau,sungai, air permukaan, awan, dll)

Tabel 1. Persediaan air laut di bumi (ribu kilometer kubik) Persediaan air laut di bumi (ribu kilometer kubik) Air garam Samudra

Volume (1000

Persentase jumlah

kilometer kubik)

air

1 338 000

96.54

12 870

0.93

8 85

0.006

1 350 955

97.48

1 385 984

100.00

Saline / air tanah payau Saltwater Lakes Jumlah air garam Jumlah air di bumi (1000 km potong dadu)

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://atlas.n rcan.gc.ca/site/english/maps/freshwater/1

5

Table 2. Persediaan air tawar di bumi (ribu kilometer kubik) Persediaan air tawar di bumi (ribu kilometer kubik) Air tawar

Volume (1000

Persentase

Jumlah

kilometer kubik) Jumlah Air Air Tawar

Gletser, snowcover permanen

24 064

1.74

68.7

Air tanah segar

10 530

0.76

30.06

300

0.022

0.86

34 894

2.52

91

0.007

0.26

Kelembaban tanah

16.5

0.001

0.05

Atmosfer uap air

12.9

0.001

0.04

Rawa, lahan basah *

11.5

0.001

0.03

Sungai

2.12

0.0002

0.006

Incorporated di biota

1.12

0.0001

0.003

135

0.010

100.00

35 029

2.53

1 385 984

100.00

Ground es, lapisan es Jumlah air tawar bawah tanah saham dan beku Air tawar danau

Jumlah tidak beku atau sediaan air tawar bawah tanah Jumlah air tawar saham Jumlah air di bumi (1000 km potong dadu)

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://atlas.n rcan.gc.ca/site/english/maps/freshwater/1

Dilihat dari tabel diatas ternyata begitu sedikit air yang dapat kita manfaatkan untuk kehidupan kita, dan itupun masih diperebutkan dengan kepentingan lainnya, seperti untuk pertanian, peternakan, industri dan

6

lainnya. Kadang kala, kepentingan lainnya itu malah diprioritaskan dibandingkan dengan kepentingan dasar manusia yaitu untuk air minum.

2.2. Studi kasus Untuk daerah pesisir pantai yang seluruh wilayahnya dikelilingi oleh laut seperti NTT sering sekali mengalami krisis air apabila musim kemarau tiba. Padahal jika melihat sumber air yang melimpah seharusnya masyarakat NTT tidak perlu mengalami krisis air. Air yang melimpah di daerah NTT merupakan air asin yang memiliki kandungan garam yang tinggi sehingga masyarakat tidak dapat secara langsung mengkonsumsi air tersebut. Seperti krisis air bersih yang mulai melanda Kota Kupang, Nusa Tenggara Timur. Mayoritas warga yang selama ini menggunakan sumur bawah tanah sebagai sumber air bersih, mulai mengeluh setelah debit air menurun tajam, bahkan kering. Kondisi ini, membuat sebagian warga terpaksa mengkonsumsi air berkapur, atau membeli air seharga Rp125.000Rp200.000 per tangki. "Sumur kami sudah kering. Kalau pun ada air, warna putih seperti susu karena berkapur. Kami tidak mungkin terus menerus konsumsi air berkapur," ujar Nikolaus Lami, warga Kelurahan Oebobo, Rabu (4/11/2009) Rahmat J – Okezone. Hal ini menunjukkan bahwa daerah-daerah seperti ini membutuhkan suatu cara untuk meningkatkan persediaan air bersih. Salah satu sumber yang berpotensi dijadikan sumber air bersih adalah air laut. Air laut dapat dijadikan air bersih dengan proses desalinasi.

2.3. Proses desalinasi Desalinasi adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam terlarut dari air garam hingga level tertentu sehingga air dapat digunakan. Proses desalinasi melibatkan tiga aliran cairan, yaitu umpan berupa air garam (misalnya air laut), produk bersalinitas rendah, dan konsentrat bersalinitas tinggi. Produk proses desalinasi umumnya merupakan air dengan kandungan garam terlarut kurang dari 500 7

mg/l, yang dapat digunakan untuk keperluan domestik, industri, dan pertanian. Hasil sampingan dari proses desalinasi adalah brine. Brine adalah larutan garam berkonsentrasi tinggi (lebih dari 35000 mg/l garam terlarut).

Gambar 3. Air laut (http://majarimagazine.com/2009/05/desalinasi-air-garam/)

Distilasi merupakan metode desalinasi yang paling lama dan paling umum digunakan. Berbagai macam proses distilasi yang umum digunakan, seperti multistage flash, multiple effect distillation, dan vapor compression umumnya menggunakan prinsip mengurangi tekanan uap dari air agar pendidihan dapat terjadi pada temperatur yang lebih rendah, tanpa menggunakan panas tambahan. Metode lain desalinasi adalah dengan menggunakan membran. Terdapat dua tipe membran yang dapat digunakan untuk proses desalinasi, yaitu reverse osmosis (RO) dan electrodialysis (ED). Pada proses desalinasi menggunakan membran RO, air pada larutan garam dipisahkan dari garam terlarutnya dengan mengalirkannya melalui membran water-permeable. Permeate dapat mengalir melalui membran akibat adanya perbedaan tekanan yang diciptakan antara umpan bertekanan dan produk, yang memiliki tekanan dekat dengan tekanan atmosfer. Sisa umpan selanjutnya akan terus mengalir melalui sisi reaktor bertekanan sebagai brine. Proses ini tidak melalui tahap pemanasan ataupun perubahan fasa. Kebutuhan energi utama adalah untuk memberi tekanan pada air umpan. Desalinasi air payau membutuhkan tekanan operasi berkisar antara 250 hingga 400 psi, sedangkan desalinasi air laut memiliki kisaran tekanan operasi antara 800 hingga 1000 psi. 8

Dalam praktiknya, umpan dipompa ke dalam container tertutup, pada membran, untuk meningkatkan tekanan. Saat produk berupa air bersih dapat mengalir melalui membran, sisa umpan dan larutan brine menjadi semakin terkonsentrasi. Untuk mengurangi konsentrasi garam terlarut pada larutan sisa, sebagian larutan terkonsentrasi ini diambil dari container untuk mencegah konsentrasi garam terus meningkat. Sistem RO terdiri dari 4 proses utama, yaitu (1) pretreatment, (2) pressurization, (3) membrane separation, (4) post teatment stabilization.

Gambar 4. Proses utama sistem RO (http://majarimagazine.com/2009/05/desalinasi-air-garam/)

Sistem desalinasi dengan RO:  Pretreatment: Air umpan pada tahap pretreatment disesuaikan dengan membran dengan cara memisahkan padatan tersuspensi, menyesuaikan pH, dan menambahkan inhibitor untuk mengontrol scaling yang dapat disebabkan oleh senyawa tetentu, seperti kalsium sulfat.  Pressurization: Pompa akan meningkatkan tekanan dari umpan yang sudah melalui proses pretreatment hingga tekanan operasi yang sesuai dengan membran dan salinitas air umpan.  Separation: Membran permeable akan menghalangi aliran garam terlarut, sementara membran akan memperbolehkan air produk terdesalinasi 9

melewatinya. Efek permeabilitas membran ini akan menyebabkan terdapatnya dua aliran, yaitu aliran produk air bersih, dan aliran brine terkonsentrasi. Karena tidak ada membran yang sempurna pada proses pemisahan ini, sedikit garam dapat mengalir melewati membran dan tersisa pada air produk. Membran RO memiliki berbagai jenis konfigurasi, antara lain spiral wound dan hollow fine fiber membranes.

Gambar 5. Tipe membran RO (http://majarimagazine.com/2009/05/desalinasi-air-garam/)  Stabilization: Air produk hasil pemisahan dengan membran biasanya membutuhkan penyesuaian pH sebelum dialirkan ke sistem distribusi untuk dapat digunakan sebagai air minum. Produk mengalir melalui kolom aerasi dimana pH akan ditingkatkan dari sekitar 5 hingga mendekati 7.

10

2.4. Watercone Sekarang ada satu lagi alat mudah dan murah untuk desalinasi air yaitu watercone. Cara kerja watercone sangat mudah karena hanya memerlukan sinar matahari untuk dapat bekerja.

Gambar 6. Cara kerja watercone (http://akuinginhijau.org/2007/08/14/satu-lagi-alat-mudah-dan-murah-untukdesalinasi-air/)

Watercone dapat dipergunakan di daerah pesisir pantai karena cara desalinasi dengan kondensasi embun. Jadi pertama kita bisa mengambil air laut/asin atau payau hingga 8.8 liter. Setelah itu bila dibiarkan disengat sinar matahari, dengan efektivitas sebesar 40% maka akan dicapai sekitar 1.6-1.7 liter embun yang akan turun ke bagian pinggir watercone yang berpinggul sehingga embun dapat ditangkap.

Gambar 7. Watercone (http://akuinginhijau.org/2007/08/14/satu-lagi-alat-mudah-dan-murah-untukdesalinasi-air/)

11

Setelah itu tutup atas dari watercone dapat dibuka dan air bisa dikeluarkan. Watercone terbuat dari plastik khusus yang dapat tahan sengatan matahari dan dipakai hingga 7 tahun setiap hari. Ini adalah solusi mudah, murah dan efektif yang dapat digunakan oleh banyak orang di pesisir. Dengan memanfaatkan air laut dan mengolahnya sebagai air minum berarti juga mengurangi pemakaian air bawah tanah yang diyakini sebagai penyebab utama penurunan tanah di berbagai tempat. Bahkan, tingkat penurunan tanah akibat eksploitasi air tanah yang berlebihan, membuat kita was-was akan bahaya tenggelamnya negara kita dalam beberapa puluh tahun kedepan. Teknologi desalinasi bukan sesuatu yang mustahil dan tidak mungkin. Dalam penanganan bencana tsunami di Aceh, Australia telah membuktikan penerapan teknologi ini dengan mengolah air laut menjadi air minum yang layak konsumsi bagi korban bencana alam.

2.5. Dampak teknologi desalinasi Teknologi desalinasi sangat cocok diterapkan untuk daerah pesisir pantai namun desalinasi ini memiliki dampak sebagai berikut:  Menggunakan energi yang besar dan menghasilkan produksi gas rumah kaca. Energi yang digunakan dalam proses desalinasi ini terutama listrik dan panas sangat besar. Sejumlah besar gas rumah kaca dapat diproduksi oleh tanaman desalinasi karena kebutuhan energi tinggi.  Limbah - Sebuah polusi air garam terkonsentrasi. Setelah larutan air garam dibuang ke laut, ia memiliki potensi untuk membunuh organisme laut melalui pencemaran (kimia dan kandungan logam) serta peningkatan salinitas dan temperatur perairan pesisir dekat outlet.  Gangguan untuk akuifer. Pipa panjang untuk air laut dan air garam bisa menyebabkan bahaya kebocoran dan peningkatan penetrasi air asin untuk akuifer.

12

BAB III METODE PENULISAN

Dalam penyusunan karya tulis ini penulis mengumpulkan literatur-literatur yang relevan dengan permasalahan yang diangkat melalui studi pustaka. Dengan karya tulis ini maka dapat memberikan solusi akan krisis air yang terjadi dan memberikan gambaran penyedian air bersih bagi kehidupan masyarkat pesisir pantai.

13

BAB IV PEMBAHASAN

Jumlah air yang ada di bumi begitu banyak dalam wujud air laut, memberikan pemikiran baru pada kita semua bagaimana cara yang tepat agar dapat mengolah air tersebut untuk konsumsi umat manusia. Hal ini disebabkan tingginya laju konsumsi air bersih yang terus meningkat dan banyaknya daerah yang susah memperoleh air bersih. Seperti yang terjadi di daerah NTT kupang, dimana krisis air sering terjadi sehingga memaksa warga untuk mengkonsumsi air berkapur. Dengan melihat keadan sekitar yang dikelilingi oleh air laut yang begitu melimpah, seharusnya kita dapat mengambil kesempatan tersebut yaitu dengan mengolah air laut tersebut. Dengan melihat besarnya jumlah air laut ketimbang air tawar maka kita dapat menggunakan cara desalinasi untuk memperoleh air bersih. Desalinasi adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam terlarut dari air garam hingga level tertentu sehingga air dapat digunakan. Dengan mengurangi kandungan garam yang terdapat dalam air laut maka hasil dari desalinasi ini dapat digunakan untuk kehidupan sehari-hari. Seperti daerah NTT yang dikelilingi oleh lautan, metode desalinasi ini sangat cocok diterapkan untuk membantu masyarakat yang mengalami krisis air bersih jika musim kemarau terjadi. Hasil desalinasi ini lebih aman dikonsumsi ketimbang air berkapur. Hasil desalinasi ini sudah dapat dikonsumsi karena kandungan garam yang terdapat dalam air laut sudah berkurang dan dalam taraf aman. Sekarang ada satu lagi alat mudah dan murah untuk desalinasi air yaitu watercone. Cara kerja watercone sangat mudah karena hanya memerlukan sinar matahari untuk dapat bekerja. Alat ini sangat cocok digunakan untuk daerah pesisir pantai karena cara desalinasi dengan kondensasi embun. Ini adalah solusi mudah, murah dan efektif yang dapat digunakan oleh banyak orang di pesisir.

14

Teknologi desalinasi ini sangat cocok diterapkan di daerah pesisir pantai yang dimana sangat dekat dengan sumber air terbanyak yaitu air laut, namun bukan berarti sistem desalinasi ini tidak memiliki dampak bagi sekitar. dampak desalinasi sebagai berikut: 

menggunakan energi yag besar dan menghasilkan produksi gas rumah hijau . Energi yang digunakan dalam proses desalinasi ini terutama listrik dan panas sangat besar. Sejumlah besar gas rumah kaca dapat diproduksi oleh tanaman desalinasi karena kebutuhan energi tinggi.



Limbah - Sebuah polusi air garam terkonsentrasi. Setelah larutan air garam dibuang ke laut, ia memiliki potensi untuk membunuh organisme laut melalui pencemaran (kimia dan kandungan logam) serta peningkatan salinitas dan temperatur perairan pesisir dekat outlet.



Gangguan untuk akuifer - pipa panjang untuk air laut dan air garam bisa menyebabkan bahaya kebocoran dan peningkatan penetrasi air asin untuk akuifer. Dengan melihat dampak dari desalinasi ini maka sebelum sistem ini

diterapkan maka kita perlu memikirkan solusi akan dampak yang terjadi apabila desalinasi sudah mulai diterapkan pada daerah pesisir. Seperi halnya yang terjadi apabila desalinasi ini diterapkan maka akan menyebabkan limbah berupa polusi air garam yang terjadi karena sisa dari proses desalinasi berupa garam dibuang kembali kelaut. Dengan membuang kembali sisa desalinasi (garam) maka akan memiliki potensi untuk membunuh organisme laut serta peningkatan salinitas dan tempertur perairan pesisir. Sebelum dampak ini terjadi sebenarnya kita dapat memanfaatkan limbah hasil desalinasi (garam) ini dengan cara bukan membuang kembali ke laut tetapi dengan cara memanfaatkan garam tersebut untuk konsumsi kita. Dan jika seandainya produksi garam ini begitu besar, maka kita tidak perlu lagi mengekspor garam dari luar tetapi kita bisa menjadi produsen dan dapat mengimpor garam ini keluar. Keberhasilan metode ini tidak akan pernah terjadi jika tidak ada kerjasama dari pemerintah dan masyarakat yang bertempat tinggal di daerah pesisir. Pemerintah perlu memikirkan metode ini untuk dapat mengatasi krisis air bersih

15

yang sering terjadi jika musim kemarau telah tiba. Pemerintah dapat memberikan penyuluhan akan proses kerja dari metode desalinasi ini dan bisa juga dengan membantu pengadaan alat-alat yang dibutuhkan masyarakat apabila metode ini diterapkan. Tetapi semuanya tidak akan berjalan lancar jika hanya pemerintah yang memikirkannya, melainkan masyarakat daerah pesisir pantaipun perlu memikirkan dan bekerja sama agar metode ini dapat berhasil dan memberikan manfaat yang sangat berarti bagi kehidupan kedepannya.

16

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan 1.

Untuk mengurangi krisis air bersih yang terjadi di daerah pesisir pantai maka kita dapat menerapkan metode desalinasi. Yang dimana desalinasi ini merupakan proses pemisahan kandungan garam terlarut hingga level tertentu sehingga dapat dikonsumsi oleh masyarakat.

2.

Metode desalinasi ini memanfaatkan sinar matahari untuk bekerja.

3.

Metode lain desalinasi yaitu dengan menggunakan membran yang dapat digunakan untuk prosed desalinasi, yaitu reverse osmosis (RO) dan electrodialysis (ED).namun saat ini RO merupakan membran yang sering digunakan dalam metode desalinasi.

4.

Dampak penerapan metode desalinasi yaitu: 

Penggunaan energi yang besar dan menghasilkan produksi gas rumah kaca.



Limbah hasil desalinasi berupa polusi air garam akan mengganggu ekositem perairan.



Gangguan untuk akuifer.Pipa panjang untuk air laut dan air garam bisa menyebabkan bahaya kebocoran dan peningkatan penetrasi air asin untuk akuifer.

5.2. Saran Perlu adanya kerjasama antara pemerintah dan masyarakat untuk dapat mengatasi krisis air bersih yang sering melanda daerah pesisir pantai seperti NTT. Apabila metode desalinasi ini akan diterapkan maka perlu perhatian khusus agar pelaksanaan metode ini dapt berjalan dengan lancar dan dapat memberikan manfaat yang berarti bagi pemerintah dan masyarakat daerah pesisir pantai.

17