Reverse Osmosis Adalah Solusi Mendapat Air Berkualitas
Reverse osmosis adalah mesin pengolahan air yang menggunakan media filter berupa membran dan bekerja dengan tekanan tertentu. Pengolahan air umumnya akan menyesuaikan dengan dua hal utama, yaitu kondisi air baku dan hasil yang menjadi kebutuhan pengguna. Kondisi air baku, masih terbagi menjadi beberapa jenis dan hal tersebut terpengaruh oleh banyak faktor yang mungkin variabilitasnya tinggi.
Selain dari air baku, parameter air hasil adalah hal penting dalam pengolahan air, termasuk dalam pengolahan menggunakan reverse osmosis. Parameter dari air hasil pengolahan ini masih beragam karena masing-masing pengguna memiliki kebutuhan air yang berbeda-beda. Beruntungnya, teknologi pengembangan membran sekarang bahkan sudah tersedia untuk kebutuhan skala kecil hingga besar.
Pengolahan air dengan sistem reverse osmosis adalah pengolahan yang menggunakan media filter berupa membran dari bahan polyamide. Membran ini memiliki pori-pori yang sangat kecil bahkan hingga 0,0001 micron, yang mampu untuk memisahkan air dari sedimen yang terlarut. Sedimen terlarut atau dissolve solids merupakan kandungan sedimen dalam air yang tak kasat mata dan bisa mempengaruhi karakteristik air.
Produksi Air Tawar Siap Minum Menggunakan Sistem Reverse Osmosis
Pengolahan air baku menjadi air siap minum menggunakan sistem reverse osmosis, adalah hal yang sudah mulai banyak kita jumpai. Khususnya pada beberapa daerah yang memiliki kondisi air yang tidak siap minum. Seperti di pesisir dan daerah minim sumber mata air lainnya. Air tanah atau air sumur bor, umumnya masih mengandung mineral alami yang juga terdapat di dalamnya kandungan logam berat.
Dengan menggunakan sistem reverse osmosis yang secara teori adalah pengolahan filtrasi lanjutan, maka sistem ini tidak melibatkan pemanasan. Namun, meski tidak melibatkan pemanasan, air hasil olahan ini sudah steril dan terbebas dari kandungan mikroorganisme setelah pengolahan. Akan tetapi, untuk alasan keamanan, pengguna tetap kami sarankan untuk menambahkan sistem sterilisasi pada distribusi air hasil.
Pengolahan Air Payau dengan Sistem Reverse Osmosis
Dalam mengolah air payau menjadi air tawar sistem reverse osmosis adalah solusi untuk kebutuhan pengolahan air. Dengan memanfaatkan sumber yang ada. Pengolahan air payau sedikit berbeda dengan air tawar, hal ini berdasarkan adanya kandungan garam pada jenis air payau. Kandungan garam ini bisa timbul karena berbagai macam sebab, yang paling umum adalah karena ada kontak dengan air laut (pesisir).
Daerah pesisir yang umumnya memiliki jenis air tanah yang tergolong payau, membutuhkan pengolahan air payau menjadi air tawar. Penerapan sistem reverse osmosis pada kondisi air baku berjenis air payau merupakan solusi untuk mendapat air tawar dan ini adalah solusi tepat. Mengapa demikian? Karena kadar garam hanya bisa terolah menggunakan tiga teknik yaitu, MED, MSF, VCD dan RO, dan RO adalah teknik terbaru, efektif dan efisien.
Mengolah Air Laut dengan Menerapkan Sistem Reverse Osmosis
Senada dengan pengolahan air payau, dalam mengolah air laut menjadi air tawar. Reverse osmosis adalah salah satu teknik yang paling banyak kita dapati. Khususnya di zaman sekarang, di mana perkembangan riset dan teknologi semakin cepat dengan masuknya era digitalisasi. Hal ini menjadikan, banyak data yang dapat terhimpun untuk keperluan riset pengembangan teknologi yang lebih baik.
Pengolahan air laut sejatinya berasal dari kebutuhan dari para awak kapal perang tentara Inggris saat perang dunia kedua dan belum menggunakan teknik reverse osmosis. Sejak saat itu, pengembangan senantiasa berlanjut, hingga penemuan TFC (Thin Film Composite) atau yang lebih terkenal dengan membran RO. Membran ini yang nantinya akan memisahkan antara air sebagai solution dan sedimen yang terkandung di dalamnya.
Reverse osmosis untuk pengolahan air laut adalah teknik yang saat ini mendominasi sekitar 60% dari total keseluruhan fasilitas desalinasi dunia. Dengan demikian, pasokan komponen pengganti untuk perawatan mesin ke depan lebih terjamin, karena teknik ini sudah semakin meluas penggunaannya. Lebih dari itu, kebutuhan manusia akan air tawar yang semakin tinggi karena pertumbuhan populasi, menjadikan penerapan desalinasi air laut menjadi penting.
Reverse Osmosis Adalah Teknik Pengolahan Air Yang Melibatkan Riset
Kebutuhan pengolahan air lanjutan sehingga bisa untuk memenuhi kebutuhan harian kehidupan manusia merupakan hal yang sangat mendesak. Keberadaan sistem reverse osmosis adalah solusi bagi pemenuhan kebutuhan air untuk memenuhi keperluan sehari-hari dari skala rumah tangga hingga proyek strategis. Pengembangan pengolahan air menggunakan sistem reverse osmosis senantiasa mengalami perkembangan dan perbaikan dari waktu ke waktu.
Awal dari Penerapan Reverse Osmosis Adalah Tahun 1950
Pengamatan awal dari penemuan sistem reverse osmosis adalah sebatas pengamatan di dalam laboratorium dan berjalan selama sekitar 200 tahun. Dalam tahun yang panjang tersebut, awal pengamatan tentang material semi-permeable berawal di tahun 1748 oleh seorang bernama Jean-Antoine Nollet. Hingga pada tahun 1950 sebuah percobaan penelitian mengungkap kegunaan material semi-permeable untuk proses desalinasi.
Tahun 1950 adalah titik di mana teknologi reverse osmosis bisa berkembang hingga sekarang, yang berawal dari investigasi Universitas California di Los Angeles. Investigasi ini berfokus pada penggunaan membran berbahan semi-permeable dalam proses desalinasi air laut. Proses desalinasi adalah proses penurunan kadar garam pada air yang umumnya banyak kita temukan pada sistem pengolahan air laut menjadi air tawar.
Sebelum reverse osmosis sejatinya ada beberapa teknik lain dalam memperoleh air tawar yang berasal dari laut salah satunya adalah distilasi. Distilasi mungkin lebih sering kita dengar pada proses produksi alkohol, namun teknik ini juga dapat menjadi salah satu cara dalam desalinasi. Teknik distilasi yang juga sering terlibat dalam desalinasi adalah MED atau Multi Effect Distillation.
Sekarang, sistem reverse osmosis adalah sistem yang lebih mendominasi mayoritas pengolahan air laut menjadi air tawar baik di darat atau di atas kapal. Mengolah air laut menjadi air tawar, khususnya di kapal, merupakan hal penting untuk menunjang kegiatan-kegiatan selama pelayaran. Penggunaan air laut yang sangat esensial ini menjadikan sistem ini berperan sebagai komponen utama untuk menunjang kehidupan di lautan lepas.
Riset Berkelanjutan Terhadap Material Utama
Pada sistem reverse osmosis, komponen yang memiliki peran paling penting adalah membran, yang berfungsi sebagai media filter utama pada sistem. Membran pada sistem ini, bekerja layaknya jantung pada tubuh manusia, atau berfungsi sebagai organ ginjal manusia dalam perihal filtrasi. Komponen ini terbuat dari bahan yang umumnya berasal dari cellulose acetate (CA) atau Polyamide (PA).
Namun sejatinya penelitian dalam menemukan material lain yang lebih baik dan efisien serta evaluasi dari material yang sudah senantiasa berlanjut. Reverse osmosis adalah sistem filtrasi yang menggunakan penelitian para ilmuwan dari awal penggunaannya hingga sekarang. Serangkaian pengembangan terutama dari segi bahan baku untuk pembuatan TFC senantiasa terus berjalan dan memunculkan temuan-temuan baru.
Salah satu rujukan yang paling sering mengeluarkan hasil penelitian terkait membran untuk reverse osmosis adalah journal of membrane science. Berbagai laporan hasil penelitian terkait pengembangan dan penemuan material baru yang lebih afektif dan efisien dapat kita jumpai di sana. Jurnal ini membahas segala hal terkait struktur, fungsi dan performa dari semi-permeable membrane atau non-biological membrane.
Semi-permeabel Membrane
Seperti yang sudah kita ketahui bahwa reverse osmosis adalah teknik pengolahan air dengan memanfaatkan media utama berupa membran, yang bekerja dengan tekanan tertentu. Tekanan tersebut bisa kita dapatkan dengan menggunakan pompa bertekanan tinggi atau yang lebih kita kenal dengan booster pump. Pada beberapa jenis membran, tekanan yang setidaknya bekerja adalah 4-6 bar untuk menghasilkan air dengan TDS yang lebih rendah.
Membran reverse osmosis adalah media yang memiliki karakteristik semi-permeable, sebenarnya apa maksud dari semi-permeable itu? Permeable adalah sebuah kemampuan dari material tertentu yang bisa untuk dilewati oleh cairan atau gas, tentunya paling mudah yaitu melalui pori-pori. Sedangkan dengan adanya semi-permeable artinya, hanya beberapa jenis cairan atau gas saja yang dapat melewati material semi-permeable, dalam hal ini kandungan zat padat terlarut yang ada pada air.
Dengan demikian pada teknik reverse osmosis, membran semi-permeable adalah sebuah media yang memiliki kemampuan untuk meloloskan sebagian zat dan tidak dengan lainnya. Zat yang memiliki ukuran lebih kecil dari pori-pori membran tidak bisa melewati lapisan membran, sementara zat yang lebih besar akan tertahan. Zat yang berukuran besar tadi juga akan ikut terdorong arus air dan menjadi reject, sementara zat yang berhasil menembus lapisan membran akan ikut terdorong arus air menjadi permeate.
Oleh karenanya penggunaan teknik reverse osmosis adalah pilihan bagi beberapa kebutuhan dan fasilitas pengolahan air karena dapat memisahkan zat terlarut dalam air. Zat-zat ini pada beberapa kondisi tertentu bahkan dapat untuk dimanfaatkan kegunaannya, selain air murni yang dihasilkan. Praktik seperti ini terkadang banyak kita temukan dalam instalasi produk energi terbarukan yang justru memanfaatkan air limbah RO (reject) sebagai bahan utama.
Reverse Osmosis Adalah Masa Depan Dalam Sistem Pengolahan Air
Setelah membahas beberapa hal terkait reverse osmosis, salah satu hal penting lainnya adalah mengetahui sejauh mana prediksi terkait keberlanjutan sistem ini ke depan. Berbicara mengenai hal-hal ke depan, tentu kita akan senantiasa berhadapan dengan tantangan yang semakin lama akan semakin sulit. Salah satu yang menjadi tantangan terbesar adalah energi, benar, energi adalah kebutuhan utama bagi semua mesin yang berjalan untuk skema produksi.
Tak luput sistem reverse osmosis yang notabene adalah sistem yang paling efektif saat ini untuk masalah pemurnian air, yang juga menggunakan energi selama beroperasi. Pengoperasian sistem membutuhkan energi terutama dalam menciptakan tekanan buatan yang ada pada chamber tekanan ketika mesin beroperasi. Namun, jika kita kembali melihat lebih dalam masalah energi ini, tentu kembali lagi kita akan berhadapan, bagaimana jika tidak ada energi untuk menciptakan tekanan?
Meski masalah energi terbilang cukup sulit dan bukan hanya pada sistem reverse osmosis saja. Yang lebih penting adalah bagaimana kesempatan yang bisa kita harapkan untuk masa depan sistem? Hal ini berbeda dengan tantangan sebelumnya terkait energi, di mana seperti yang kami singgung sebelumnya. Material dari pembuatan membran, semakin lama semakin berkembang. Perkembangan tersebut tidak menutup kemungkinan akan ada material yang bersifat lebih fleksibel saat bekerja menggunakan tekanan, artinya, pori-pori dapat beradaptasi sesuai dengan tekanan yang ada.
Walaupun dalam pembahasan reverse osmosis hal tersebut terkesan seperti berandai-andai. Namun kenyataannya adalah, beberapa peneliti dalam bidang teknik kimia bisa menjadi harapan. Pasalnya, beberapa temuan terkait pengembangan skala nano sudah banyak berkembang, seperti pada nano scale conveyor belt. Dari pengembangan ini bisa kita harapkan bahwa material membran ke depan akan memiliki kemampuan adaptasi terhadap kondisi yang ada. Yang mana salah satunya adalah tekanan.
Kesimpulan
Beranjak pada kesimpulan dan akhir pembahasan mengenai reverse osmosis, kita akan lebih mengerucut dan fokus pada kelebihan dan kekurangan. Sebagaimana sistem yang lain, kelebihan dan kekurangan adalah dua hal yang pasti ada dalam sebuah sistem. Hanya saja apakah kekurangan tersebut masih memiliki ruang untuk pengembangan ataukah hanya berhenti dan tidak bisa untuk kita kembangkan?
Kelebihan
Seperti yang telah kita lewati pada beberapa pembahasan sebelumnya, teknik reverse osmosis mampu mengolah hampir segala jenis air. Tak menutup kemungkinan bahkan air limbah sekali pun sejatinya dapat kita atasi dengan menggunakan sistem ini. Keberadaan pori membran yang begitu kecil dan rapat memungkinkan filtrasi berjalan lebih efektif dan menghasilkan air dengan kualitas yang siap pakai.
Selain kegunaan yang begitu meluas, keberadaan teknik reverse osmosis juga terbantu dengan semakin banyaknya manufaktur yang mengembangkan membran. Pengembangan dan pembuatan membran secara massif dan terstruktur akan menciptakan produk dengan kualitas dan harga yang bersaing. Hal ini yang menjadikan ketersediaan suku cadang membran lebih banyak tersedia di pasaran dari pada jenis lainnya.
Kekurangan
Meski bukan terbilang teknologi baru, reverse osmosis masih belum banyak kita jumpai pada penggunaan secara masif di seluruh penjuru. Hal ini banyak terpengaruh oleh persebaran informasi dan promosi yang menitikberatkan bahwa sistem ini adalah sistem yang berorientasi pada industri. Dengan demikian, masih terjadi banyak kesalahpahaman tentang sistem reverse osmosis baik di skala industri maupun komersil.
Penggunaan energi lebih banyak pada sistem dengan skala besar, yang mana kebutuhan energi tidak selamanya bisa terpenuhi. Selain itu juga, adanya limbah yang tidak bisa kembali digunakan juga menjadi tantangan untuk pengolahan limbah suku cadang ke depan. Masalah limbah suku cadang ini perlu penanganan khusus terutama bagi sistem yang mengolah air baku berupa air limbah.
Walaupun reverse osmosis mampu menghasilkan air dengan kualitas yang baik, perlu kita ingat bahwa skema produksi reverse osmosis juga menghasilkan limbah. Limbah ini berupa konsentrat yang tinggi akan kandungan zat terlarut dalam air, yang mana umumnya mencapai 50-65% dari total air baku. Dengan demikian, pengguna perlu mempertimbangkan pengelolaan air limbah RO agar dapat terpakai dengan optimal.
Biaya pengadaan juga perlu menjadi pertimbangan, karena sebagian besar suku cadang khususnya pada sistem skala besar, masih bergantung dari produk asing. Dengan demikian, harga suku cadang juga terpengaruh oleh dinamika perekonomian global. Meski suku cadang tersedia dalam berbagai merk dan pilihan, perlu kita ketahui bahwa kebanyakan produsen berasal dari perusahaan asing.
Dengan kata lain, masih belum ada produsen dalam negeri yang memproduksi suku cadang krusial seperti membran dan pompa. Hal ini tentu akan berdampak pada biaya pengadaan dan perawatan, yang perlu menjadi perhatian pengguna.
Pingback: Kualitas dalam Pengolahan Air - Mitra Water - Pusat Filter Air