Selama ribuan tahun, manusia telah berusaha membuat air laut bisa diminum. Pelaut kuno mencoba distilasi dengan merebus lautan di mana mereka berlayar, dan dalam waktu yang lebih baru, para insinyur telah bereksperimen dengan filter dan bahan kimia.
Saat iklim menghangat, populasi melonjak dan kekeringan meningkat, ada kebutuhan yang berkembang untuk membuat laut bisa diminum. Teknologi desalinasi menyebar tercepat di Timur Tengah, Afrika Utara dan bagian Asia, di mana ada banyak lautan tetapi berkurangnya pasokan air tawar.
Pada tahun 2023, diperkirakan ada 16.000 pabrik yang beroperasi secara global, mampu menghasilkan 56 miliar liter air desalinasi per hari – sekitar 7 liter untuk setiap orang di planet ini.
Tetapi menciptakan air minum dari laut bukan tanpa dampak lingkungan. Ini tergantung pada bagaimana tanaman memproses air laut, apakah mereka berjalan dengan bahan bakar fosil atau energi terbarukan dan di mana mereka dibangun.
Masalah asin desalinasi
Hambatan utama untuk menggunakan laut untuk memenuhi kebutuhan air manusia – yang diletakkan PBB antara 50 dan 100 liter per orang per hari – adalah itu mengandung terlalu banyak garam untuk diminum, dan sebenarnya menyebabkan dehidrasi.
Osmosis terbalik, metode desalinasi dominan saat ini, menggunakan membran bertekanan tinggi untuk menyaring garam, meninggalkan air yang bisa diminum. Tetapi setiap liter yang diproduksi dengan cara ini menghasilkan volume air garam yang hampir sama.
Produk sampingan yang sangat asin ini sering dicampur dengan bahan kimia seperti klorin serta antiscalant yang digunakan untuk mencegah penumpukan garam pada peralatan.
Cara termudah dan termurah untuk menyingkirkan air garam ini adalah dengan mengirimkannya kembali ke laut. Tapi begitu habis, cenderung tenggelam, membentuk lapisan padat di dasar laut. Lapisan -lapisan ini menghabiskan oksigen dan mengancam ekosistem laut, terutama makhluk seperti moluska, spons dan lamun yang menyediakan makanan dan tempat tinggal bagi spesies lain.
Air garam juga sering mengandung logam berat dari pipa yang terkorosi dan telah ditemukan untuk membahayakan ikan dan kesehatan ekosistem laut yang lebih luas.
Tetapi jika tersebar dengan benar, air garam tidak selalu berbahaya, menurut Sergio Salinas Rodriguez, seorang profesor di Institut Pendidikan Air Ihe Delft di Belanda.
“Tanaman desalinasi menambahkan bahan kimia berbasis garam seperti besi klorida atau aluminium sulfat untuk menghilangkan kotoran, dan antiscalants untuk mencegah penumpukan garam,” katanya kepada DW. “Tapi volumenya sangat kecil dibandingkan dengan luasnya laut.”
Apakah ada cara untuk mengurangi dampak air garam?
Salah satu cara untuk melunakkan dampak air garam yang dipulangkan adalah dengan mencairkannya, seperti yang terjadi di pabrik desalinasi Carlsbad yang besar di California yang rawan kekeringan. Fasilitas ini menghasilkan 50 juta galon (189,27 juta liter) air sehari untuk wilayah San Diego.
Hingga akhir 2018, Carlsbad mencampur zat asin dengan air pendingin dari pembangkit listrik tetangga sebelum melepaskannya ke Samudra Pasifik. Sejak pembangkit listrik tertutup, fasilitas desalinasi malah menggambar air laut ekstra untuk menipis air garam. Ini menggunakan apa yang digambarkan sebagai pompa “ramah ikan” untuk meminimalkan cedera pada makhluk laut.
Setelah habis, arus laut, aksi gelombang dan geografi unik dari Agua Hedionda Lagoon, tempat Carlsbad berada, membantu membubarkan bulu asin.
Empat tahun pemantauan antara 2019 dan 2023 menemukan perairan di lepas pantai Carlsbad “tetap sehat dan terkena dampak minimal,” menurut sebuah studi yang ditugaskan oleh perusahaan yang mengelola pabrik.
Belum Penelitian 2019 Oleh para ilmuwan di University of California Santa Cruz menemukan bahwa salinitas di zona pelepasan air garam dan lebih jauh ke darat kadang -kadang melebihi tingkat yang diizinkan. Mereka mengatakan pengenceran yang lebih kuat bisa membantu.
Tetapi strategi seperti itu tidak dapat direplikasi di mana -mana. Teluk Persia, misalnya, dangkal, sudah sangat asin, dan tidak memiliki arus alami yang sama untuk membubarkan air garam. Itulah sebabnya pengetahuan tentang pemandangan laut lokal penting ketika membangun pabrik desalinasi.
“Itu perlu studi tentang arus, aliran alami, dan dampak potensial,” kata Rodriguez.
Air garam penambangan untuk mineral yang berharga
Yang lain ingin air garam bukan sebagai limbah, tetapi sebagai sumber daya.
Di Tenerife, Spanyol, sebuah proyek yang didanai UE yang disebut Sea4Value adalah penambangan air garam desalinasi untuk bahan baku kritis. Para peneliti bertujuan untuk mengekstraksi 10 mineral, termasuk lithium dan magnesium, vital untuk baterai dan pembuatan. Pada saat yang sama, mereka juga ingin menghasilkan lebih banyak air minum dan lebih sedikit limbah air garam.
“Gagasan kami adalah beralih dari 50% air garam yang biasanya diproduksi untuk menguranginya menjadi sekitar 20%,” kata Sandra Casas Garriga, seorang peneliti yang terlibat dalam proyek tersebut. “Jadi, dari satu meter kubik air laut, kita bisa memperoleh 800 liter air tawar dan 200 liter air garam.”
Uji coba awal yang dilakukan di unit lab mobile berhasil menguji berbagai teknik untuk memulihkan mineral kritis dari produk sampingan. “Kami mencoba menjadi seumah mungkin dengan mengurangi dampak proses pemulihan,” kata Garriga, mengacu pada air tawar dan mineral kritis yang diambil dari laut.
Perusahaan lain, termasuk di AS, juga menjalankan proyek percontohan untuk menguji cara mengekstraksi mineral seperti magnesium dari air garam.
Memilih lokasi yang tepat untuk desalinasi
Beberapa dampak lingkungan lainnya desalinasi dapat dikurangi dengan memilih lokasi tanaman yang tepat, kata para ahli.
Kotb Mohamed, seorang rekan postdoctoral di Pusat Penelitian Interdisipliner untuk Sistem Energi Berkelanjutan di Arab Saudi, menciptakan alat yang mengidentifikasi lokasi terbaik untuk tanaman osmosis terbalik air laut yang ditenagai oleh matahari dan angin.
Model ini pertama kali diuji di Pantai Laut Merah Mesir dan dapat diterapkan pada daerah pesisir kering di Afrika Utara, Teluk, Asia Selatan dan bagian Eropa, katanya. Sebagian besar pabrik desalinasi saat ini berjalan pada bahan bakar fosil yang memancarkan gas rumah kaca yang memanaskan planet.
“Ada tiga manfaat lingkungan utama dari model ini, yang mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil dan pengurangan gas rumah kaca, meminimalkan degradasi lahan atau erosi dan penggunaan sumber daya lokal yang efisien.”
Dia menambahkan bahwa tanaman yang dibangun di dekat pusat populasi dengan infrastruktur yang ada dapat menghindari pipa air yang panjang, sehingga menghemat energi dan tanah, meskipun ini mungkin tidak layak di daerah yang kurang berkembang.
“Ketika dilakukan dengan benar, dan semua kepedulian diambil, desalinasi dapat dipertahankan secara lingkungan,” kata Rodriguez dari Delft Institute. “Tapi itu perlu mengambil tindakan yang tepat (…) dari desain tanaman, menemukan lokasi di laut yang tepat untuk mengabstraksi air dan juga untuk mengeluarkan.”
Diedit oleh: Jennifer Collins
