Desalinasi dalam Kontainer: Solusi Air Tawar untuk Amerika Serikat
Air yang dapat digunakan adalah sumber daya yang semakin berkurang dengan cepat di Amerika Serikat. Selain konservasi, sistem desalinasi industri dalam peti kemas merupakan metode ideal untuk menghasilkan air bersih yang andal. Di negara bagian seperti Florida, Texas, dan Kalifornia yang awalnya sulit mendapatkan air bersih, masyarakat terpaksa mempertimbangkan sumber air minum alternatif. Selain konservasi, sistem desalinasi industri dalam peti kemas menghadirkan metode ideal untuk menghasilkan air bersih yang andal.
Konsumsi Energi
gambar 6 Desalinasi
Desalinasi adalah solusi yang paling tidak hemat biaya dalam penyediaan air bersih, terutama di lingkungan industri. Tergantung pada jenis desalinasi, biaya desalinasi bisa mencapai tingkat yang sangat tinggi, bahkan terkadang 100 kali lebih mahal untuk energi listrik saja. Dalam hal ini, desalinasi reverse osmosis (RO) ideal karena hanya 15 kali lebih mahal dibandingkan pengolahan air tanah. Sebagai gambaran praktis, jika Amerika menerima seluruh air tawarnya dari desalinasi RO, maka hal ini berarti peningkatan energi sebesar 10 persen -- kira-kira setara dengan penambahan lemari es di setiap rumah tangga (seperti yang dinyatakan dalam artikel yang diterbitkan oleh AMTA pada tahun 2009).
Selain itu, sistem desalinasi RO skala besar dapat menggunakan sistem pemulihan energi untuk mengurangi jumlah tenaga kuda yang dibutuhkan untuk pompanya, sehingga mengurangi kebutuhan energi hingga lebih dari setengahnya dalam situasi ideal. Peningkatan konsumsi energi masih memerlukan biaya yang besar, namun dengan mempertimbangkan sistem pemulihan energi yang ada, sistem desalinasi RO industri lebih murah dibandingkan memompa air bersih melalui jalur negara. Dengan sangat sedikitnya pilihan sumber air yang tidak bergantung pada curah hujan, desalinasi mungkin akan lebih mahal, namun sebagai imbalannya akan tersedia sumber air yang dapat diandalkan secara konsisten. Tanpa ketergantungan pada hujan, desalinasi industri tidak akan menimbulkan masalah kekeringan.
Pembuangan Air Limbah
Dibandingkan dengan sistem desalinasi lainnya, desalinasi RO menawarkan banyak manfaat. Namun kesulitannya terletak pada pembuangan air limbah. Untuk setiap galon air tawar yang dihasilkan oleh RO, limbah air garam dalam jumlah yang setara dibuang. Limbah ini pada dasarnya adalah lumpur garam dan mineral, dan membuangnya ke laut tidak hanya berbahaya bagi habitat air laut setempat tetapi juga ilegal di AS.
Namun, seperti sebagian besar proses industri, desalinasi RO menghasilkan produk limbah yang dapat dibuang secara bertanggung jawab dengan dampak minimal terhadap lingkungan, dan terdapat lokasi alami yang memungkinkan hal ini, seperti pertemuan sumber air tawar dan air asin. Membuang air yang sangat asin di wilayah di mana air asin dan air tawar sudah tercampur akan mengurangi dampaknya terhadap lingkungan. Demikian pula, membuang limbah air garam ke area dasar laut yang luas (misalnya melalui jaringan pipa) juga meminimalkan dampaknya terhadap lingkungan. Jika tidak ada pilihan yang bisa dilakukan, limbah air garam dapat diuapkan secara alami menjadi garam komersial – sebuah praktik umum yang dilakukan di pabrik desalinasi yang sudah ada.
Sistem desalinasi reverse osmosis dalam wadah.
Pabrik desalinasi (khususnya fasilitas RO) menghadapi banyak masalah yang sama dengan yang ada pada pabrik produksi air tradisional: Fasilitas ini mahal untuk direncanakan, rumit untuk dibangun, dan tidak mampu mengatasi perubahan dramatis dalam lingkungan produk – masalah yang harus terus diatasi ketika pabrik air dibangun di AS Namun, perkembangan teknologi terkini telah menghasilkan sistem desalinasi dalam wadah, yaitu pabrik RO yang dibangun dari wadah penyimpanan berukuran 20 atau 40 kaki. Sistem ini tidak hanya mengatasi tantangan lingkungan yang terkait dengan desalinasi skala besar namun juga masalah logistik yang terkait dengan pembangunan pabrik.
gambar 7 Desalinasi dalam peti kemas
Meletakkan fondasi sebuah pabrik itu rumit dan mahal. Properti tepi laut di California, misalnya, sangat mahal. Dibandingkan dengan pabrik desalinasi tradisional, sistem dalam kontainer memiliki penggunaan yang jauh lebih sedikit, sehingga hanya membutuhkan fondasi beton untuk wadahnya. Sistem dalam container juga bersifat modular sehingga mudah dipasang secara seri jika diperlukan kapasitas tambahan.
Sistem desalinasi dalam kontainer, yang terdiri dari sistem pemulihan energi dan semua pra-perawatan yang diperlukan, dapat menghasilkan setengah juta galon air per hari. Meskipun pabrik desalinasi tradisional di AS menghasilkan puluhan juta galon air per hari, ruang untuk fasilitas berukuran besar ini sangatlah mahal. Sebaliknya, wadah penyimpanan bisa muat hampir di mana saja.
Sebagai gambaran, jika ada satu pabrik desalinasi dalam kontainer untuk setiap 10 mil garis pantai California sepanjang 840 mil, maka pabrik tersebut akan menghasilkan 42 juta galon air per hari -- cukup untuk menyediakan pasokan air tahan kekeringan bagi 47.000 orang setiap tahunnya.
Kemampuan beradaptasi
Kualitas sumber air dapat berubah secara dramatis dalam waktu singkat. Tumpahan, pertumbuhan alga, migrasi laut, dan peristiwa lainnya dapat menghentikan produksi air untuk jangka waktu yang lama. Namun, sistem desalinasi dalam kontainer dapat dipindahkan ke lokasi baru dan mulai memproses air lagi dalam waktu kurang dari satu hari, sehingga memberikan waktu bagi area tersebut untuk memulihkan diri. Sistem portabel ini juga ideal untuk bantuan bencana, mengarahkan air ke tempat yang membutuhkan sesegera mungkin. Singkatnya, sistem dalam container dapat bersifat sementara atau permanen sesuai kebutuhan pemiliknya.
Kemampuan penyesuaian
Untuk mendapatkan sumber air yang dapat diandalkan dan dapat diprediksi serta tidak bergantung pada curah hujan dan tidak memengaruhi sumber air tawar yang tersedia, sistem desalinasi dalam wadah menawarkan pendekatan modular yang dapat merevolusi cara kita memurnikan air.