Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Sistem desalinasi dengan metode Humidifikasi-Dehumidifikasi (HDH) semakin populer di kalangan peneliti karena strukturnya yang sederhana, kemampuannya untuk beroperasi dengan sumber energi bersuhu rendah dan terbarukan, serta kemampuannya bekerja dengan air berkonsentrasi tinggi. Studi ini menyajikan analisis termodinamika dan termoekonomi terhadap sistem HDH dengan dehumidifier kolom gelembung multi-tahap. Salah satu poin penting dari penelitian ini adalah mengisi kekosongan literatur terkait analisis ekonomi pada sistem dehumidifier kolom gelembung, serta mempelajari dampak dari parameter geometri dan suhu yang berbeda pada kinerja keseluruhan sistem.
Dalam penelitian ini, model humidifier dan dehumidifier dikembangkan menggunakan metode permukaan tetap (fixed surface method), yang memungkinkan analisis yang lebih komprehensif terhadap pengaruh rasio laju aliran massa, suhu bagian atas dan bawah, panjang pipa pada setiap tahap dehumidifikasi, serta jumlah tahap dehumidifikasi pada kinerja sistem. Salah satu hasil penting dari studi ini adalah evaluasi kinerja sistem berdasarkan berbagai kondisi, termasuk rasio output air (GOR), produksi air, serta biaya air bersih yang dihasilkan. Temuan ini penting untuk memahami kompromi antara efisiensi dan biaya dalam teknologi desalinasi berbasis HDH.
Dari sudut pandang teknik termal dan energi terbarukan, HDH memiliki keunggulan karena dapat dioperasikan menggunakan energi dari sumber-sumber rendah seperti energi matahari atau biomassa. Dalam konteks ini, inovasi dengan penggunaan dehumidifier kolom gelembung multi-tahap sangat menarik karena dapat meningkatkan efisiensi sistem. Salah satu temuan menarik dalam penelitian ini adalah bahwa peningkatan panjang pipa dan jumlah tahap dehumidifikasi mampu meningkatkan rasio output air (GOR) dan produksi air secara signifikan. Pada kondisi optimal, sistem ini mencapai GOR sebesar 3,03, yang menunjukkan efisiensi tinggi dalam menghasilkan air bersih.
Namun, peningkatan efisiensi ini diiringi dengan kenaikan biaya, karena semakin panjang pipa dan semakin banyak tahap dehumidifikasi, semakin tinggi pula biaya produksi air. Ini menyoroti tantangan utama dalam desain sistem desalinasi berbasis HDH, yaitu menemukan keseimbangan antara peningkatan efisiensi dan kenaikan biaya. Dalam studi ini, kompromi optimal ditemukan dengan biaya terendah untuk menghasilkan air sebesar 18,29 USD/m³, yang dianggap kompetitif untuk sistem desalinasi dengan teknologi serupa.
Selain efisiensi termal, penelitian ini juga memperkenalkan analisis eksergi, yang memberikan wawasan lebih dalam tentang efisiensi penggunaan energi pada setiap tahap proses. Dengan efisiensi eksergi tertinggi yang mencapai 22,4%, sistem ini menunjukkan potensi yang sangat baik dalam memanfaatkan energi secara optimal. Ini sangat relevan bagi pengembangan teknologi desalinasi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan, terutama di wilayah yang memiliki akses terbatas ke energi konvensional.
Secara keseluruhan, penelitian ini menyajikan langkah maju yang signifikan dalam pengembangan teknologi desalinasi berbasis HDH dengan dehumidifier kolom gelembung multi-tahap. Dengan pemodelan yang tepat dan analisis ekonomi yang mendalam, studi ini memberikan panduan yang jelas bagi pengembangan lebih lanjut dari teknologi ini, khususnya untuk aplikasi skala besar di daerah yang memiliki sumber daya energi terbarukan yang melimpah. Potensi untuk memanfaatkan teknologi ini di kawasan pesisir atau gurun dengan akses sinar matahari yang tinggi sangat besar, menjadikannya solusi potensial untuk krisis air bersih global.
Dengan demikian, integrasi teknologi HDH ini tidak hanya menawarkan solusi teknis untuk desalinasi air, tetapi juga memberikan contoh konkret bagaimana energi terbarukan dapat diintegrasikan ke dalam sistem untuk meningkatkan keberlanjutan dan kemandirian energi. Inovasi ini berperan penting dalam mendukung transisi ke ekonomi yang lebih hijau dan ramah lingkungan, sejalan dengan tren global menuju pengurangan emisi dan peningkatan efisiensi energi.
