Rabu, 01 April 2009

Pengelolaan Air Laut Menjadi Air Tawar atau Air Siap Minum dengan Teknologi Reverse Osmosis dapat Menjadi Alternatif Solusi Mengatasi Permasalahan

Direview dari Jurnal Ilmiah yang berjudul :
APLIKASI TEKNOLOGI BERBASISKAN MEMBRAN DALAM BIDANG BIOTEKNOLOGI KELAUTAN: PENGENDALIAN PENCEMARAN
ERNI MISRAN, ST. MT.

REVIEW

Dewasa ini kerusakan dan pencemaran laut telah menjadi suatu masalah yang penting dan perlu ditangani secara sungguh-sungguh. Hal ini berkaitan dengan semakin meningkatnya kegiatan manusia dalam usaha memenuhi kebutuhan hidupnya. Di samping menghasilkan produk-produk yang diperlukan bagi kehidupannya, kegiatan manusia menghasilkan pula produk sisa (limbah) yang dapat menjadi bahan pencemar (polutan). Cepat atau lambat polutan itu sebagian akan sampai di laut. Hal ini perlu dicegah atau setidak-tidaknya dibatasi hingga sekecil mungkin.
Air laut sebagai sumber daya air yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih namun kondisi saat ini terancam tercemar yang dapat menurunkan kualitas air tersebut. Tidak tersedianya akses terhadap air bersih dan air layak minum dapat menimbulkan permasalahan – permasalahan perkotaan yang lebih kompleks, di bidang kesehatan, pendidikan mapun ekonomi. Dengan pengelolaan air laut menjadi air tawar maupun air siap minum maka dapat meningkatkan supply kebutuhan air bersih di Negara ini yang berdampak pada penurunan angka kemiskinan.

Jenis-Jenis Polutan

Bahan-bahan pencemar yang dibuang ke laut dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara. Mannion dan Bowlby (1992) menggolongkannya dari segi konservatif/non-konservatif.
Namun seringkali polutan yang masuk ke laut berbentuk kompleks, dalam arti dapat mengandung kedua golongan di atas yaitu konservatif dan non-konservatif. Sebagai contoh adalah buangan yang berasal dari penduduk (limbah domestik) yang umumnya mengandung buangan organik tetapi juga mengandung bahan berlogam, minyak dan pelumas, deterjen, organoklorin, dan buangan industri lainnya.
Sumber- Sumber Polutan
Menurut Alamsyah (1999), pencemaran lingkungan pesisir dan laut dapat diakibatkan oleh limbah buangan kegiatan atau aktivitas di daratan (land-based pollution) maupun kegiatan atau aktivitas di lautan (sea-based pollution). Kontaminasi lingkungan laut akibat pencemaran dapat dibagi atas kontaminasi secara fisik dan kimiawi.

Dampak Pencemaran Laut

Dampak yang timbul akibat pencemaran oleh berbagai jenis polutan yang telah disebutkan sebelumnya adalah sangat beragam. Ada beberapa polutan yang dapat langsung meracuni kehidupan biologis. Ada pula polutan yang menyerap banyak jumlah oksigen selama proses dekomposisi. Ada polutan yang mendorong tumbuhnya jenis-jenis binatang tertentu. Dan ada pula polutan yang berakumulasi di dalam jaringan makanan laut yang tidak dapat dihancurkan oleh sel-sel hidup (bioaccumulation).
• Industri Pertanian
Masalah pencemaran yang dikaitkan dengan pertanian adalah sedimentasi pestisida dan pupuk. Aliran air hujan dari daerah pertanian juga mengandung bahan makanan yang besar seperti senyawa nitrogen yang jika sampai ke laut dapat menyebabkan masalah eutrofikasi.
• Konservasi Lahan Mangrove
Umumnya, kerugian akibat kerusakan hutan mangrove dirasakan seiring dengan menurunnya produksi ikan yang merupakan sumber mata pencaharian. Pengrusakan sebagian besar terjadi karena kegiatan reklamasi dengan pengurugan (penimbunan) untuk berbagai tujuan seperti perluasan pemukiman, perluasan obyek pariwisata dan rekreasi, demikian juga halnya dengan perluasan lahan tambak.
• Buangan Air Panas (Thermal Water)
Meningkatnya jumlah dan besarnya pusat tenaga listrik telah menimbulkan pencemaran yang akut di beberapa daerah. Pusat tenaga listrik menggunakan air pendingin dalam jumlah besar untuk mendinginkan kondensor atau mengontrol temperatur reaktor nuklir. Air panas juga mengandung ion-ion logam beracun atau unsur-unsur radioaktif yang kemudian dibuang melalui sungai, danau, dan muara sehingga membahayakan lingkungan.
• Tumpahan Minyak
Sumadhiharga (1995) memaparkan dampak-dampak yang disebabkan oleh pencemaran minyak di laut. Akibat jangka pendek dari pencemaran minyak antara lain adalah bahwa molekul-molekul hidrokarbon minyak dapat merusak membran sel biota laut, mengakibatkna keluarnya cairan sel dan berpenetrasinya bahan tersebut ke dalam sel. Akibat jangka panjang dari pencemaran minyak adalah akumulasi minyak di dalam zooplankton dapat berpindah ke ikan pemangsanya. Demikian seterusnya bila ikan tersebut dimakan ikan yang lebih besar, hewan-hewan laut lainnya, dan bahkan manusia.

Pengendalian Pencemaran Laut

Setelah mengetahui berbagai dampak yang ditimbulkan dari polutan-polutan lingkungan laut, maka sangatlah perlu dilakukan upaya pengendalian bahkan pencegahan terhadap pencemaran laut mengingat akibatnya yang tidak saja dirasakan oleh biota-biota laut tetapi juga oleh manusia. Upaya pengendalian pencemaran laut perlu dilaksanakan sejak awal, dalam arti limbah-limbah yang dihasilkan oleh berbagai kegiatan manusia, baik di darat maupun di laut, haruslah diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke laut.
Penerapan Berbagai Teknologi Konvensional
Berbagai metoda pengolahan limbah telah digunakan dan dikembangkan pada berbagai industri. Pengolahan yang dilakukan dapat merupakan pengolahan secara fisik, kimia, dan biologi ataupun merupakan gabungannya.
• Pengolahan Air Akibat Tumpahan Minyak
Beberapa metoda yang dipakai dalam penanggulangan pencemaran akibat tumpahan minyak adalah:
1. Pembersihan Secara Mekanik
Pada cara ini digunakan alat yang berfungsi mengumpulkan tumpahan minyak (boom, skimmer, sponge), sehingga tumpahan minyak terlokalisir dalam suatu daerah yang sempit. Pegumpulan tumpahan minyak juga dapat dilakukan dengan menggunakan pompa Hidrostal yang bekerja secara hidrolik.
2. Penggunaan Dispersant
Dispersant disemprotkan pada tumpahan minyak dengan menggunakan helikopter ataupun boat untuk memecahkan lapisan minyak menjadi tetesan, selanjutnya akan hilang dari permukaan karena terdegradasi secara alami. Penggunaan dispersant ini tidak akan efektif pada air yang tenang karena cara ini membutuhkan gerakan gelombang agar dispersant tercampur dengan tumpahan minyak.
3. Pembakaran Minyak Secara In Situ di Laut
Pembakaran minyak di laut mempunyai sejumlah batasan di antaranya ketebalan minyak dan jarak antara lokasi tumpahan dengan kapal untuk alasan keamanan. Pembakaran secara in situ dilakukan saat mengatasi tumpahan minyak dari kapal Exxon Valdez. Dilaporkan bahwa pada hari kedua setelah kejadian, 60.000 - 110.000 liter minyak yang tumpah dapat dihilangkan.
4. Bioremediasi
Alpha Environtmental Inc., Texas, pernah menyemprotkan mikroba alami yang memakan minyak pada tumpahan sekitar 100.000 barrel, dan mikroba itu kemudian mati setelah memakan tumpahan minyak tersebut. Sementara itu, Lee & Levy (1991) dalam Swan et al (1994) melaporkan hasil studi mereka tentang penggunaan bioremediasi terhadap tumpahan minyak yang mengandung lilin.
Teknologi Berbasiskan Membran
Teknologi membran dalam bioteknologi kelautan dapat diaplikasikan secara khusus dalam hal:
1. Pemisahan padatan mikroskopis dan koloid dari larutan suspensi dengan menggunakan mikrofiltrasi.
2. Pengkonsentrasian partikel terlarut dari larutan yang encer dengan menggunakan nanofiltrasi atau reverse osmosis.
3. Fraksionasi campuran makrosolut dari larutan dengan menggunakan ultrafiltrasi.
4. Penghilangan partikel-partikel pengotor /bahan pencemar dalam umpam maupun produk dengan menggunakan ultrafiltrasi ataupun reverse osmosis (Wenten dan Adityawarman, 1999).
Aplikasi Teknologi Membran Yang Lain
Reverse Osmosis
Reverse osmosis dapat menghilangkan kandungan senyawa organik dan anorganik dari air. Konsentratnya dapat terus di-up-grade sampai kadar tertentu sehingga zat-zat yang terlarut dapat di-recovery secara ekonomis. Air yang telah diolah kemudian dapat digunakan untuk kebutuhan produksi. Dengan menggunakan proses ini, masalah suplai air, pengolahan air, dan recovery zat-zat yang berguna dapat diatasi sekaligus.

CRITICAL REVIEW

Dalam pembahasan ini, saya ingin focus dalam pengelolaan air laut sebagai sumber daya air yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Disadari atau tidak, krisis air di Indonesia semakin mengkhawatirkan. Sebuah ironi, negara yang dikaruniai berlimpah-ruahnya air justru memiliki kualitas air yang semakin terpuruk. Dalam kondisi semacam ini, teknologi pengolahan air bisa menjadi salah satu solusi pemecahan masalah. Salah satu teknologi pengolahan air yang sedang dikembangkan adalah pengolahan air laut menjadi air tawar.
Mengingat sangat besar potensi terjadinya pencemaran air laut yang berakibat menurunkan kualitas air laut tersebut. Penyebabnya tidaklah lain adalah kegitan rutinitas manusia dalam memenuhi kebutuhan hidupnya, yang sangatlah sulit dan hampir tidak mungkin untuk menghilangkan aktivitas tersebut. Hal yang dapat dilakuka adalah meminimalkan kegiatan dan dampak yang timbul.
Untuk itu diperlukan diperlukan pemilihan dan penggunaan teknologi yang tepat guna memanfaatkan sumber daya air yang melimpah ini. Karena kekurangan akan air bersih akan menyebabkan permasalahan-permasalahan prkotaan seperti kemiskinan di bidang, kesehatan, pendidikan dan pendapatan.


Cara Pemurnian Air Laut
Pada dasarnya prinsip pemurnian air laut adalah memisahkan garam dari air laut sehingga diperoleh air tawar, proses ini kita kenal dengan sebutan desalinasi. Ada banyak cara untuk mengolah air asin menjadi air tawar, antara lain:
Penyulingan
Percobaan pertama untuk memisahkan garam dan air laut adalah meniru cara alam, yaitu dengan menguapkan air laut kemudian mengembunkan uapnya kembali. Ketika air laut dipanaskan, hanya air yang menguap, garam-garam yang terlarut tetap tinggal dalam larutan (air laut). Dengan menggunakan alat suling bagian dalam wadah perebus air laut dilengkapi dengan pipa-pipa tegak untuk memperluas permukaan air yang dipanaskan. Dengan perluasan dapat diperoleh banyak uap dalam waktu relatif singkat.
Osmosis Balik (Reverse Osmosis)
Reverse osmosis dapat menghilangkan kandungan senyawa organik dan anorganik dari air. Air yang telah diolah kemudian dapat digunakan untuk kebutuhan produksi. Dengan menggunakan proses ini, masalah suplai air, pengolahan air, dan recovery zat-zat yang berguna dapat diatasi sekaligus.
Osmosis balik atau reverse osmosis (RO), dilaksanakan dengan memberikan tekanan terhadap air laut, sehingga memaksa dari molekul-molekul air murni menembus suatu membran semipermeabel, sedangkan sisanya berupa garam larut, bahan-bahan organik, bakteri akan ditolak (rejeksi). RO merupakan cara paling murah untuk menawarkan pemurnian air laut. Keuntungan metode ini adalah kemurnian air yang dihasilkan bagus, menghemat tempat,dan menghemat energi.


Keunggulan dan Aplikasi Reverse Osmosis
Menurut Ir. Teuku Zulkarnain, MT, kandidat doktor teknik lingkungan Institut Teknologi Bandung, Keunggulan RO yang paling superior dibandingkan metode-metode pemisahan lainnya yaitu kemampuan dalam memisahkan zat-zat dengan berat molekul rendah seperti garam anorganik atau molekul organik kecil seperti glukosa dan sukrosa. Keunggulan lain dari RO ini yaitu tidak membutuhkan zat kimia, dapat dioperasikan pada suhu kamar, dan adanya penghalang absolut terhadap aliran kontaminan, yaitu membran itu sendiri. Selain itu, ukuran penyaringannya yang mendekati pikometer, juga mampu memisahkan virus dan bakteri.
Teknologi RO cocok digunakan dalam pemurnian air minum dan air buangan. Di bidang industri, teknologi RO dapat digunakan untuk memurnikan air umpan boiler. Selain itu, Karena kemampuannya dalam memisahkan garam-garaman, teknologi reverse osmosis cocok digunakan dalam pengolahan air laut menjadi air tawar (desalinasi). Pengolahan ini terdiri dari beberapa tahap:
• Pre-treatment untuk memisahkan padatan-padatan yang terbawa oleh umpan. Padatan-padatan tersebut jika terakumulasi pada permukaan membran dapat menimbulkan fouling. Pada tahap ini pH dijaga antara 5,5-5,8.
• High pressure pump digunakan untuk memberi tekanan kepada umpan. Tekanan ini berfungsi sebagai driving force untuk melawan gradien konsentrasi. Umpan dipompa untuk melewati membran. Keluaran dari membran masih sangat korosif sehingga perlu diremineralisasi dengan cara ditambahkan kapur atau CO2. Penambahan kapur ini juga bertujuan menjaga pH pada kisaran 6,8-8,1 untuk memenuhi spesifikasi air minum.
• Disinfection dilakukan dengan menggunakan radiasi sinar UV ataupun dengan cara klorinasi. Sebenarnya, penggunaan RO untuk desalinasi sudah cukup jitu untuk memisahkan virus dan bakteri yang terdapat dalam air. Namun, untuk memastikan air benar-benar aman (bebas virus dan bakteri), disinfection tetap dilakukan.


Evaporator
Evaporator adalah sistem utama bagi pabrik untuk mengolah air laut menjadi air tawar. Demikian juga Ladang garam memproduksi garam melalui proses penguapan air laut. Sebaliknya, air bersih akan diproduksi, dengan menghilangkan garam dari air laut. Evaporator untuk mengolah air laut dirancangkan untuk mengumpulkan uap yang terjadi di dalam proses penguapan. Proses tersebut antara lain:
Penguapan dengan multi guna : Air laut akan direbuskan untuk penguapan. Uap itu akan terkumpul maka menjadi air tawar. Teknologi itu biasanya digunakan untuk pabrik pengolah air laut skala besar.
Salah Satu Solusi Pemecahan Permasalahan Perkotaan terkait tersedianya Akses Air Bersih
Seperti yang dijelaskan diatas bahwa, tidak tersediannya akses terhadap air bersih dan air layak minum dapat menimbulkan permasalahan – permasalahan perkotaan yang lebih kompleks, di bidang kesehatan, pendidikan mapun ekonomi. Dampak yang utama antara lain rentannya terserang penyakit, seperti muntahber, diare, akses ke pendidikan berkurang bagi anak-anak karena sakit dan berpotensi meningkatkan pengeluaran untuk air bersih dan kesehatan.
Dengan pengelolaan air laut yang notabene salah satu sumber daya pesisir yang melimpah dengan tepat yaitu mengubah menjadi air tawar maupun air siap minum maka dapat meningkatkan supply kebutuhan air bersih di Negara ini yang berdampak pada penurunan angka kemiskinan.

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
Dewasa ini kerusakan dan pencemaran laut telah menjadi suatu masalah yang penting dan perlu ditangani secara sungguh-sungguh. Permasalahan pencemaran dan kerusakan lingkungan pesisir dan laut merupakan isu yang penting untuk ditangani mengingat besarnya ketergantungan terhadap sumber daya pesisir dan laut serta luasnya dampak yang diakibatkan pencemaran tersebut.
Untuk itu diperlukan diperlukan pemilihan dan penggunaan teknologi yang tepat guna, teknologi yang cukup atraktif dan sudah diaplikasikan secara luas adalah teknologi yang berbasiskan membran. Teknologi ini mempunyai beberapa keunggulan di antaranya tidak membutuhkan tambahan bahan kimia yang besar dalam prosesnya sehingga tidak menambah masalah pencemaran yang baru.
Dari uraian diatas, sebaiknya hal ini dapat dijadikan pertimbangan pemerintah dalam pemecahan mengenai masalah keterpurukan kualitas air dan intrusi air laut. Pemerintah hendaknya melakukan sosialisasi terhadap masyarakat tentang cara pemurnian air payau menjadi air tawar sehingga dapat dikonsumsi oleh masyarakat sebagai alternatif serta proses pemurnian diatas kita dapat juga menghasilkan nilai tambah produksi garam di Indonesia. Sehingga dapat mengurangi angka kemiskinan yang diakibatkan tidak tersedianya akses air bersih khusunya bagi masyarakat berpengahsilan rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Misran, Erni, ST.,MT. 2002. Aplikasi Teknologi Berbasiskan Membrandalam Bidang Bioteknologi Kelautan: Pengendalian Pencemaran. www.library.usu.ac.id/download/ft/kimia-erni.pdf
Prasetyo, Sulung. Teknologi Osmosis Balik Ubah Air Asin Menjadi Layak Minum. indomembrana.com/index.php?action=news.detail&id_news=1 - 26k
Ranselhijau. 2008. Pengolahan Air Intrusi (Air Payau) Menjadi Air Tawar. ranselhijau.wordpress.com/2008/07/31/pengolahan-air-intrusi-air-payau- menjadi-air-tawar/ - 15k –
Hidayat, Wahyu. 2007. Teknologi Membran. majarimagazine.com/2007/11/teknologi-membran/ - 96k -

2 komentar:

  1. wah air laut jadi air tawar ya, bagus nih... pengen coba.. hehehe penasaran nih

    http://tokoonlineobat.com/obat-sirosis-hati-alami/

    BalasHapus
  2. Air sumur kami berair payau,bantu kami dengan memberi info zat kimia yang bisa menawarkan air payau,tks.semoga Allah membalas dengan rizki yang berlimpah!

    BalasHapus