Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Desalinasi air laut menjadi salah satu solusi penting dalam menghadapi krisis air bersih yang semakin mendesak di berbagai belahan dunia. Dalam konteks ini, penelitian terbaru yang mengintegrasikan pabrik desalinasi multi-effect distillation (MED) dengan kompresi uap mekanis dan sistem fotovoltaik termal terkoncentrasi, serta siklus Rankine organik, menawarkan pendekatan inovatif yang patut dicermati. Dengan kapasitas produksi air bersih mencapai 2500 m³/hari, sistem ini menunjukkan potensi besar dalam menyediakan sumber air yang berkelanjutan dan efisien.
Salah satu aspek menarik dari penelitian ini adalah analisis tiga konfigurasi desalinasi yang berbeda: forward, backward, dan parallel cross feed. Setiap konfigurasi memiliki karakteristik unik yang mempengaruhi efisiensi dan konsumsi energi. Melalui pengujian yang mendalam, peneliti berhasil mengidentifikasi bagaimana perubahan suhu uap dan salinitas air laut mempengaruhi kinerja sistem. Misalnya, peningkatan suhu uap dari 80 °C menjadi 100 °C menyebabkan peningkatan konsumsi listrik spesifik MED hingga 69% untuk konfigurasi forward, yang menunjukkan sensitivitas sistem terhadap parameter operasional.
Selain itu, penelitian ini juga menyoroti dampak salinitas air laut terhadap rasio kinerja sistem. Dengan meningkatnya salinitas dari 32.000 ppm menjadi 47.000 ppm, penurunan rasio kinerja sebesar 40%, 21%, dan 28% tercatat untuk masing-masing konfigurasi. Hal ini menunjukkan tantangan yang dihadapi dalam desalinasi, di mana kualitas air yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai efisiensi yang optimal. Penelitian ini memberikan wawasan berharga tentang bagaimana faktor-faktor lingkungan dapat mempengaruhi desain dan operasi sistem desalinasi.
Salah satu inovasi kunci yang diusulkan dalam penelitian ini adalah penggunaan kompresi bertahap dengan pendinginan tengah untuk mengoptimalkan konsumsi energi kompresor. Dengan pendekatan ini, peneliti berhasil menghemat sekitar 12% dalam konsumsi listrik, yang merupakan pencapaian signifikan dalam upaya mengurangi biaya operasional sistem desalinasi. Ini menunjukkan bahwa inovasi teknologi dapat berkontribusi pada efisiensi energi yang lebih baik, yang sangat penting dalam konteks keberlanjutan.
Dari segi ekonomi, penelitian ini juga memberikan analisis mendalam tentang biaya air yang didesalinasi. Dengan biaya levelized antara 0,4 hingga 1,965 US$/m³ untuk konfigurasi MED yang dioptimalkan, hasil ini menunjukkan bahwa desalinasi dapat menjadi solusi yang lebih terjangkau jika teknologi yang tepat diterapkan. Ini adalah langkah penting dalam menjadikan desalinasi sebagai pilihan yang lebih menarik bagi negara-negara yang menghadapi masalah kekurangan air.
Dari semua konfigurasi yang diuji, parallel cross-feed terbukti menjadi yang paling efisien dalam konteks sistem yang didorong oleh energi terbarukan. Kinerja unit desalinasi saat ini menunjukkan peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan teknologi MED lainnya yang terintegrasi dengan sumber energi terbarukan. Ini menandakan bahwa pendekatan sistematis dan inovatif dalam desain dapat menghasilkan solusi yang lebih baik untuk tantangan global.
Secara keseluruhan, penelitian ini tidak hanya memberikan kontribusi terhadap pengembangan teknologi desalinasi yang lebih efisien, tetapi juga membuka jalan bagi integrasi energi terbarukan dalam sistem pengolahan air. Dengan meningkatnya kebutuhan akan air bersih dan tantangan perubahan iklim, inovasi seperti ini sangat penting untuk menciptakan masa depan yang lebih berkelanjutan. Penelitian lebih lanjut dan penerapan teknologi ini di lapangan akan menjadi kunci untuk mengatasi masalah air di masa depan.
