Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Krisis air yang semakin meningkat akibat perubahan iklim telah mendorong pencarian solusi inovatif untuk menghasilkan air tawar dari sumber air asin dengan intensitas karbon yang rendah. Dalam konteks ini, teknik desalinasi konvensional, baik yang berbasis membran maupun termal, sering kali memerlukan input energi yang besar, yang dapat menjadi sangat mahal seiring meningkatnya salinitas. Oleh karena itu, pendekatan baru yang lebih efisien dan berkelanjutan sangat dibutuhkan untuk mengatasi tantangan ini.
Salah satu metode yang telah berkembang adalah desalinasi solar, yang merupakan pendekatan evaporatif pasif yang memanfaatkan energi matahari. Namun, metode ini memiliki keterbatasan yang signifikan, baik secara musiman maupun geografis, tergantung pada ketersediaan sinar matahari. Dalam penelitian terbaru ini, peneliti mengusulkan dan mendemonstrasikan pendekatan pasif yang lebih menarik secara termodinamika: desalinasi melalui pembekuan. Pendekatan ini tidak hanya menawarkan cara baru untuk menghasilkan air tawar, tetapi juga memanfaatkan sumber daya termodinamika yang belum dimanfaatkan.
Sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini menggunakan pendinginan radiasi pasif untuk membekukan air asin dan melakukan desalinasi. Dengan memanfaatkan ruang angkasa sebagai “penyerap panas” ultimate, sistem ini mampu menurunkan suhu air asin hingga titik beku, sehingga memungkinkan proses desalinasi yang efisien. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa air asin dengan salinitas 37,3 g/L dapat diturunkan menjadi 1,88 g/L setelah dua tahap desalinasi yang didorong oleh pendinginan radiasi, dengan tingkat pemulihan mencapai 50%. Selain itu, air asin dengan salinitas 17,5 g/L berhasil diturunkan menjadi 0,7 g/L dengan tingkat pemulihan 65%.
Keberhasilan metode ini menunjukkan potensi besar dalam memanfaatkan sumber daya termodinamika yang belum dimanfaatkan untuk teknologi air. Dengan memanfaatkan proses pembekuan, kita tidak hanya dapat mengurangi salinitas air, tetapi juga mengurangi ketergantungan pada sumber energi yang mahal dan berpotensi merusak lingkungan. Ini adalah langkah penting menuju solusi yang lebih berkelanjutan dalam menghadapi tantangan krisis air global.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, pendekatan ini membuka peluang baru untuk penelitian dan pengembangan lebih lanjut. Penggunaan pendinginan radiasi pasif sebagai metode untuk mencapai pembekuan air asin dapat menjadi titik awal untuk inovasi lebih lanjut dalam teknologi desalinasi. Penelitian lebih lanjut dapat difokuskan pada optimasi desain sistem, efisiensi energi, dan penerapan teknologi ini di berbagai kondisi iklim dan geografis.
Selain itu, penting untuk mempertimbangkan dampak lingkungan dari teknologi ini. Meskipun metode ini menjanjikan dalam hal efisiensi energi, analisis siklus hidup dan dampak lingkungan dari sistem desalinasi berbasis pembekuan perlu dievaluasi secara menyeluruh. Hal ini akan memastikan bahwa solusi yang diusulkan tidak hanya efektif dalam menghasilkan air tawar, tetapi juga berkelanjutan dan ramah lingkungan.
Secara keseluruhan, inovasi dalam desalinasi pasif melalui pembekuan menawarkan harapan baru dalam menghadapi tantangan krisis air di era perubahan iklim. Dengan memanfaatkan sumber daya yang ada dan mengembangkan teknologi yang lebih efisien, kita dapat menciptakan solusi yang tidak hanya memenuhi kebutuhan air saat ini, tetapi juga berkontribusi pada keberlanjutan lingkungan untuk generasi mendatang. Ini adalah langkah maju yang penting dalam menciptakan masa depan yang lebih baik dan lebih berkelanjutan bagi umat manusia.
