Top Banner
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS Dajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Energi Alternatif Nama : Fajar Juniarto NIM : 2009420010 Jurusan / Smt : T. Elektro / VIII FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARRTA 2013
24

Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

Aug 09, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

Dajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Energi Alternatif

Nama : Fajar Juniarto

NIM : 2009420010

Jurusan / Smt : T. Elektro / VIII

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARRTA

2013

Page 2: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

1 ENERGI ALTERNATIF

PENDAHULUAN

Hingga saat ini, berbagai upaya telah dilakukan untuk mengatasi krisis energi yang

melanda penduduk dunia. Kebutuhan akan energi yang meningkat drastis ternyata tidak

diimbangi dengan peningkatan produksi karena masih bersumber pada sumber energi

utama yang tidak dapat diperbarui dan mulai menipis. Salah satunya adalah kebutuhan

akan listrik, yang saat ini masih diperoleh dari bahan bakar fosil yang memiliki dampak

lingkungan seiring penggunaannya yang besar.

Untuk mengatasi masalah dampak lingkungan, berbagai penelitian telah diupayakan

untuk memperoleh energi yang ramah lingkungan dan nilai ekonomis yang tinggi, serta

daya yang besar. Saat ini, pembangkit listrik dengan konsep renewable energy mulai

dikembangkan di negara-negara maju. Teknologi energi osmosis pada pembangkit listrik

merupakan salah satu bagian dari renewable energy yang kini telah mulai dikembangkan.

Proses pembangkitan listrik merupakan proses yang melibatkan perubahan energi

kinetik menjadi energi listrik dengan memutar rotor pada generator, sehingga diperlukan

tekanan untuk memutar rotor. Proses osmosis inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk

menghasilkan tekanan tersebut. Teknologi energi osmosis menghasilkan energi stabil yang

dapat diandalkan karena tidak dipengaruhi kondisi cuaca. Pembangkit energi osmosis pun

dapat dibangun di bawah tanah dan tidak berdampak lingkungan, yakni tidak menyebabkan

polusi udara maupun air, serta tidak mempengaruhi keseimbangan flora dan fauna di dasar

laut.

Potensi energi osmosis di seluruh dunia diperkirakan mencapai 1700 terawatt hour

(TWh) per tahun, setara dengan separuh produksi energi Uni Eropa atau konsumsi listrik

Cina tahun 2002. Negara yang berbatasan dengan laut, seperti Indonsia, dapat

Page 3: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

2 ENERGI ALTERNATIF

memanfaatkan energi ini asalkan ada sungai yang mengalir ke laut. Wilayah lautan

Indonesia yang seluas 3.257.483 km2 sangat berpotensi untuk diterapkannya pembangkit

listrik tenaga osmosis. Tentunya kajian instrumentasi dan ekonomis penerapan energi

osmosis sebagai pembangkit listrik di Indonesia ini perlu dilakukan untuk mengetahui

sejauh mana penerapannya dapat diimplementasikan di Indonesia.

Tahukah anda bahwa garam bukan sekedar untuk bikin masakan jadi terasa enak.

Ibaratnya “masakan tanpa garam akan terasa hambar”, begitulah kata pepatah yang sering

kita lontarkan. Kali ini kita tidak akan membahas garam yang berkaitan dengan “rasa

enak” makanan, namun bagaimana mengubah garam menjadi listrik.

Norwegia membangun prototipe pembangkit listrik tenaga osmosis yang

memanfatkan pertemuan air sungai dan laut (yang banyak mengandung garam) yang

diresmikan di Tufte Norwegia tangal 24 November 2009. Pembangkit baru tersebut

memanfaatkan energi dari pertemuan air tawar dan air laut untuk menghasilkan listrik.

Pemanfaatan energi osmosis ini dilandasi pada fenomena alam osmosis yang

memungkinkan pohon mengisap air dari daun.

Prinsip ini lalu diterapkan pada pembangkit listrik dengan mnyalurkan air tawar dan

air laut yang punya kandungan garam tinggi ke bilik yang dipisahkan membran buatan.

Membran tipis itu dapat dilewati air, tapi tak dapat ditembus garam. Molekul garam dalam

air laut menarik air tawar menembus membran, menyebabkan tekanan pada bilik air laut

meningkat. Hal ini terjadi karena air mengalir dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang

lebih tinggi. Tekanan setara dengan tangki air setingi 120 meter atau sama dengan sebuah

air terjun itulah yang dipakai untuk menggerakkan turbin sehingga menghasilkan listrik.

Saat ini pembangkit tersebut hanya mampu hasilkan listrik 2000 - 4000 watt jam per

hari. Namun di masa mendatang Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis ini bisa memiliki

kapasitas hingga 25 MW cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik 10 ribu rumah di tahun

2015.

Page 4: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

3 ENERGI ALTERNATIF

OSMOSIS

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian

yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat

ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan

sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat

secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat

menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang

dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan

masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.

Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada

konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Osmosis merupakan suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini

dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.

Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana

air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit. Osmosis sangat ditentukan oleh

potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk

dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas

dari pada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang sama. Energi bebas suatu zat per

unit jumlah, terutama per berat grammolekul (energi bebas mol-1) disebut potensial kimia.

Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat

terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih

tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil. Osmosis adalah difusi melalui

membran semipermeabel. Masuknya larutan kedalam sel-sel endodermis merupakan

contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergerak dari satu sel ke

sel lainnya dengan leluasa. Selain air, molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2

dan CO2 juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari

daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika

konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan. Struktur

dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih

cepat dari pada unsur terlarut, dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap

keduanya. Memang membran sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi

Page 5: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

4 ENERGI ALTERNATIF

dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan. Sel hewan tidak mempunyai

dinding, sehingga bila timbul tekanan didalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang

terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam

menegakkan tumbuhan yang tidak berkayu.

Kebutuhan terhadap sumber energi, terutama energi listrik, mendorong munculnya

banyak variasi sumber pembangkit. Terlebih adanya desakan untuk menciptakan sumber

pembangkit ramah lingkungan, menjadi salah satu faktor pendorong untuk mencari sumber

energi lain selain bahan bakar fosil. Salah satu yang saat ini sedang ramai adalah

pembangkit dengan konsep renewable energy yang umumnya sudah banyak

dikembangkan di negara – negara maju. Salah satu bagian dari renewable energy adalah

pembangkit listrik menggunakan teknik energi osmosis.

Pada prinsipnya, proses pembangkitan listrik melibatkan perubahan energi kinetik

menjadi energi listrik (memutar rotor pada generator). Energi kinetik inilah yang umum

menjadi permasalahan. Hal ini dikarenakan pada metode pembangkitan secara konvesional

(seperti pembangkit berbahan bakar fosil) bahan bakar tersebut akan dibakar untuk

memanaskan air, yang pada proses selanjutnya akan menghasilkan tekanan untuk memutar

rotor. Hal inilah yang kemudian dilihat dan berusaha dimanfaatkan pada proses osmosis.

Berdasarkan pengertiannya, Osmosis merupakan salah satu sifat yang dimiliki dari benda

cair (fluida) untuk berpindah melalui lapisan semiperrmiabel diantara 2 fluida yang

memiliki kepekatan berbeda. Lapisan semipermiabel ini berfungsi untuk memisahkan 2

lapisan dan hanya mampu ditembus oleh air, sementara partikel yang lain tertahan.

Sehingga arah pergerakan fluida berasal dari fluida dengan kepekatan rendah menuju

fluida dengan kepekatan lebih tinggi hingga dicapai kepekatan yang sama.

Perpindahan fluida ini akan mengakibatkan adanya perubahan volume yang juga

mengakibatkan tekanan pada sisi fluida yang lebih pekat. Tekanan ini kemudian akan

menyebabkan pergerakan fluida dan tekanan yang dapat digunakan sebagai sumber energi

kinetik. Konsep inilah yang kemudian digunakan pada pembangkit listrik dengan konsep

teknik osmosis dengan memanfaatkan air laut. Dengan memanfaatkan kepekatan air laut

dan juga air murni, pembangkit listrik dengan teknik osmosis dapat dikembangkan.

Page 6: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

5 ENERGI ALTERNATIF

PRISIP OSMOSIS

Prinsip osmosis adalah Pentransferan molekul solvent dari lokasi hypotonic (Potensi

rendah) solution menuju hypertonic (Potensi tinggi) solution, melewati membran. Atau

dengan kata lain, pelarut berpindah dari daerah berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke

daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) sehingga terjadi keseimbangan dinamis.

Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau

malah berbalik arah (reversed osmosis). Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk

menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press. Jika dijelaskan sebagai konsep

termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen

solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandungan solut tinggi

memiliki entropi yang tinggi. Mengikuti Hukum Termo II : setiap perubahan yang terjadi

selalu menuju kepada kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju

tempat yang mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh

akan maksimum. Solvent akan kehilangan entropi dan solut akan menyerap entropi.

"Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang kaya akan semakin kaya". Saat

kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap

waktu) = 0. Ingat : bahwa pada titik ekstrim, = 0.

REVERSE OSMOSIS

Reverse osmosis (RO) adalah membran teknologi filtrasi metode yang

menghilangkan banyak jenis molekul besar dan ion dari larutan dengan menerapkan

tekanan untuk solusinya bila di satu sisi membran selektif. Hasilnya adalah bahwa zat

terlarut dipertahankan di sisi bertekanan membran dan pelarut murni diizinkan masuk ke

sisi lain. Untuk menjadi "selektif," membran ini tidak harus memungkinkan molekul besar

atau ion melalui pori-pori (lubang), tetapi harus memungkinkan komponen yang lebih kecil

dari solusi (seperti pelarut) untuk lewat dengan bebas.

Dalam proses osmosis normal, pelarut alami bergerak dari area dengan konsentrasi

zat terlarut rendah (Potensi Air Tinggi), melalui membran, untuk daerah konsentrasi zat

terlarut tinggi (Potensi Air Rendah). Gerakan pelarut murni untuk menyamakan

konsentrasi zat terlarut pada setiap sisi membran menghasilkan tekanan osmotik.

Menerapkan tekanan eksternal untuk membalik aliran alami pelarut murni, dengan

Page 7: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

6 ENERGI ALTERNATIF

demikian, adalah reverse osmosis. Proses ini mirip dengan aplikasi teknologi membran

lainnya. Namun, ada perbedaan utama antara reverse osmosis dan filtrasi. Mekanisme

penghapusan dominan di filtrasi membran tegang, atau ukuran eksklusi, sehingga proses

secara teoritis dapat mencapai pengucilan sempurna dari partikel terlepas dari parameter

operasional seperti tekanan influen dan konsentrasi. Reverse osmosis, bagaimanapun,

melibatkan mekanisme difusif sehingga efisiensi pemisahan tergantung pada konsentrasi

zat terlarut, tekanan, dan laju fluks air. Reverse osmosis ini paling sering dikenal untuk

penggunaannya dalam pemurnian air minum dari air laut, menghilangkan garam dan

lainnya zat dari molekul air.

Proses osmosis melalui membran semipermeabel pertama kali diamati pada tahun

1748 oleh Jean Antoine Nollet. Untuk 200 tahun berikutnya, osmosis hanya suatu gejala

yang diamati di laboratorium. Pada tahun 1949, University of California di Los Angeles

(UCLA) pertama diselidiki desalinasi air laut dengan menggunakan membran

semipermeabel. Para peneliti dari kedua UCLA dan University of Florida berhasil

diproduksi air tawar dari air laut pada pertengahan 1950-an, tapi fluks itu terlalu rendah

untuk menjadi komersial. Pada akhir tahun 2001, sekitar 15.200 tanaman desalinasi yang

beroperasi atau dalam tahap perencanaan di seluruh dunia.

Osmosis adalah proses alami. Ketika dua cairan konsentrasi berbeda dipisahkan oleh

membran permeabel semi, cairan memiliki kecenderungan untuk bergerak dari rendah ke

konsentrasi zat terlarut tinggi untuk keseimbangan potensial kimia

Secara formal, reverse osmosis adalah proses memaksa pelarut dari daerah

konsentrasi zat terlarut tinggi melalui membran semipermeabel ke daerah konsentrasi zat

terlarut rendah dengan menerapkan tekanan yang melebihi tekanan osmotik.

Membran digunakan untuk reverse osmosis memiliki lapisan padat dalam matriks

polimer di mana pemisahan yang paling terjadi. Dalam kebanyakan kasus, membran ini

dirancang untuk memungkinkan air hanya melewati lapisan padat, sementara mencegah

bagian dari zat terlarut (seperti ion garam). Proses ini mensyaratkan suatu tekanan tinggi

akan diberikan pada sisi konsentrasi tinggi membran, biasanya 2-17 bar (30-250 psi) untuk

air tawar dan payau, dan 40-82 bar (600-1200 psi) untuk air laut, yang memiliki sekitar 27

bar (390 psi) tekanan osmotik alam yang harus diatasi. Proses ini terkenal karena

penggunaannya dalam desalinasi (menghilangkan garam dan mineral lainnya dari air laut

Page 8: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

7 ENERGI ALTERNATIF

untuk mendapatkan air tawar), tapi sejak awal 1970-an itu juga telah digunakan untuk

memurnikan air bersih untuk aplikasi medis, industri, dan domestik.

Osmosis menggambarkan bagaimana pelarut bergerak antara dua solusi yang

dipisahkan oleh sebuah membran permeabel untuk mengurangi konsentrasi perbedaan

antara solusi. Ketika dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dari zat terlarut

dicampur, jumlah total zat terlarut dalam dua solusi akan terdistribusi secara merata di

jumlah total pelarut dari kedua solusi. Alih-alih mencampur dua solusi bersama-sama,

mereka dapat dimasukkan ke dalam dua kompartemen di mana mereka dipisahkan dari

satu sama lain oleh membran semipermeabel. Membran semipermeabel tidak

memungkinkan zat terlarut untuk berpindah dari satu kompartemen ke yang lain, tetapi

memungkinkan pelarut untuk bergerak. Karena kesetimbangan tidak dapat dicapai oleh

pergerakan zat terlarut dari kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut tinggi untuk satu

dengan konsentrasi zat terlarut rendah, itu bukan dicapai dengan pergerakan pelarut dari

daerah konsentrasi zat terlarut rendah ke daerah konsentrasi zat terlarut tinggi. Ketika

pelarut bergerak jauh dari daerah konsentrasi rendah, hal itu menyebabkan daerah ini

menjadi lebih terkonsentrasi. Di sisi lain, ketika pelarut bergerak ke daerah-daerah

konsentrasi tinggi, konsentrasi zat terlarut akan berkurang. Proses ini disebut osmosis.

Kecenderungan untuk pelarut mengalir melalui membran dapat dinyatakan sebagai

"tekanan osmotik", karena analog mengalir disebabkan oleh perbedaan tekanan. Osmosis

adalah contoh difusi.

Dalam reverse osmosis, dalam setup yang sama seperti yang di osmosis, tekanan

diberikan ke kompartemen dengan konsentrasi tinggi. Dalam hal ini, ada dua kekuatan

yang mempengaruhi gerakan air: tekanan yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi zat

terlarut antara dua kompartemen (tekanan osmotik) dan tekanan eksternal.

Di seluruh dunia, rumah tangga minum sistem pemurnian air, termasuk langkah

reverse osmosis, biasanya digunakan untuk meningkatkan air untuk minum dan memasak.

Sistem seperti biasanya meliputi beberapa langkah :

Sedimen filter untuk partikel perangkap, termasuk karat dan kalsium karbonat

opsional, sebuah sedimen kedua menyaring dengan pori-pori yang lebih kecil

Page 9: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

8 ENERGI ALTERNATIF

sebuah karbon aktif filter untuk menjebak bahan kimia organik dan klorin, yang akan

menyerang dan menurunkan membran reverse osmosis TFC.

Reverse osmosis (RO) filter, yang merupakan membran tipis komposit (TFM atau

TFC).

Opsional, karbon kedua filter untuk menangkap bahan kimia tersebut tidak dihapus

oleh membran RO.

Opsional lampu ultra-violet untuk desinfektan setiap mikroba yang dapat lolos

penyaringan oleh membran reverse osmosis.

Dalam beberapa sistem, prefilter karbon dihilangkan, dan selulosa triacetate

membran (CTA) digunakan. Membran CTA rawan membusuk kecuali dilindungi oleh air

yang mengandung klor, sedangkan membran TFC rawan mogok di bawah pengaruh klorin.

Dalam CTA sistem, postfilter karbon diperlukan untuk menghilangkan klorin dari produk

akhir, air.

Reverse osmosis Portable (RO) air prosesor yang dijual untuk pemurnian air pribadi

di berbagai lokasi. Untuk bekerja secara efektif, air menyusui untuk unit-unit ini harus di

bawah beberapa tekanan (40 psi atau lebih besar adalah norma). Portabel prosesor air RO

dapat digunakan oleh orang-orang yang tinggal di daerah pedesaan tanpa air bersih, jauh

dari pipa air kota. Masyarakat pedesaan sungai filter atau air laut sendiri, sebagai perangkat

yang mudah digunakan (air garam mungkin perlu membran khusus). Beberapa wisatawan

di berperahu panjang, memancing, atau perjalanan berkemah pulau, atau di negara di mana

persediaan air setempat tercemar atau di bawah standar, gunakan air RO prosesor ditambah

dengan satu atau lebih UV sterilisasi. Sistem RO juga sekarang banyak digunakan oleh

penggemar akuarium laut. Dalam produksi air mineral botol, air melewati sebuah prosesor

air RO untuk menghilangkan polutan dan mikroorganisme. Di negara-negara Eropa,

meskipun, pemrosesan tersebut dari Air Mineral Alam (sebagaimana didefinisikan oleh

Directive Eropa tidak diperbolehkan di bawah hukum Eropa. Dalam prakteknya, sebagian

kecil dari bakteri yang hidup dapat dan memang melewati membran RO melalui

ketidaksempurnaan kecil, atau melewati membran sepenuhnya melalui kebocoran kecil di

segel sekitarnya. Dengan demikian, sistem RO lengkap dapat mencakup tahap-tahap

pengolahan air tambahan yang menggunakan sinar ultraviolet atau ozon untuk mencegah

kontaminasi mikrobiologis.

Page 10: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

9 ENERGI ALTERNATIF

Ukuran pori membran dapat bervariasi dari 0,1 nanometer (3,9 × 10-9 dalam) untuk

5.000 nanometer (0,00020 in) tergantung pada jenis filter. "Filtrasi partikel"

menghilangkan partikel dari 1 mikrometer (3,9 × 10-5 dalam) atau lebih besar.

Mikrofiltrasi menghilangkan partikel dari 50 nm atau lebih besar. "Ultrafiltrasi"

menghilangkan partikel sekitar 3 nm atau lebih besar. "Nanofiltrasi" menghilangkan

partikel dari 1 nm atau lebih besar. Reverse osmosis adalah dalam kategori akhir filtrasi

membran, "hiperfiltrasi", dan menghilangkan partikel lebih besar dari 0,1 nm.

Di Amerika Serikat militer, Unit Air Pemurnian reverse Osmosis digunakan di

medan perang dan dalam pelatihan. Kapasitas berkisar dari 1.500 sampai 150.000 galon

kekaisaran (6.800 ke 680.000 l) per hari, tergantung pada kebutuhan. Yang paling umum

ini adalah 600 dan 3.000 galon per unit jam, keduanya mampu memurnikan air garam dan

air yang terkontaminasi dengan kimia, biologi, radiologi, dan nuklir agen dari air. Selama

periode 24-jam, pada parameter operasi normal, satu unit dapat menghasilkan 12.000

sampai 60.000 galon kekaisaran (55.000 sampai 270.000 l) air, dengan jendela 4-jam

perawatan yang dibutuhkan untuk memeriksa sistem, pompa, RO elemen dan mesin

generator. Sebuah ROWPU tunggal dapat mempertahankan kekuatan ukuran batalion, atau

sekitar 1.000 hingga 6.000 servicemembers.

PEMAKAIAN REVERSE OSMOSIS

Air dan pemurnian air limbah.

Air hujan yang dikumpulkan dari badai mengalir dimurnikan dengan prosesor

reverse osmosis air dan digunakan untuk irigasi lanskap dan pendinginan industri di

Los Angeles dan kota-kota lain, sebagai solusi untuk masalah kekurangan air.

Dalam industri, reverse osmosis menghilangkan mineral dari air boiler di

pembangkit listrik. Air direbus dan diembunkan berulang kali. Harus semurni

mungkin sehingga tidak meninggalkan deposit pada mesin atau menyebabkan

korosi. Deposito dalam atau di luar tabung boiler dapat mengakibatkan kekurangan

kinerja boiler, menurunkan efisiensi dan menghasilkan produksi uap miskin, miskin

maka kekuatan produksi di turbin.

Hal ini juga digunakan untuk membersihkan air tanah dan limbah payau. Efluen

dalam volume yang lebih besar (lebih dari 500 cu. Meter per hari) harus dirawat di

instalasi pengolahan limbah terlebih dahulu, kemudian efluen jelas terkena

Page 11: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

10 ENERGI ALTERNATIF

membalikkan sistem osmosis. Biaya pengobatan berkurang secara signifikan dan

membran hidup dari sistem RO meningkat.

Proses reverse osmosis dapat digunakan untuk produksi air deionisasi.

Proses RO untuk pemurnian air tidak membutuhkan energi termal. Mengalir

melalui sistem RO dapat diatur dengan pompa tekanan tinggi. Pemulihan air murni

tergantung pada berbagai faktor termasuk ukuran membran, ukuran pori membran,

suhu, tekanan operasi dan luas permukaan membran.

Pada tahun 2002, Singapura mengumumkan bahwa proses bernama NEWater akan

menjadi bagian penting dari rencana masa depan air. Ini melibatkan menggunakan

reverse osmosis untuk mengolah air limbah domestik sebelum pemakaian NEWater

kembali ke dalam reservoir.

Makanan Industri.

Selain desalinasi, reverse osmosis adalah operasi yang lebih ekonomis untuk

berkonsentrasi cairan makanan (seperti jus buah) dibandingkan konvensional

proses perlakuan panas. Penelitian telah dilakukan pada konsentrasi jus jeruk dan

jus tomat. Keuntungan termasuk biaya operasi yang lebih rendah dan kemampuan

untuk menghindari proses perlakuan panas, yang membuatnya cocok untuk peka

panas zat seperti protein dan enzim yang ditemukan dalam produk makanan yang

paling.

Reverse osmosis secara luas digunakan dalam industri susu untuk produksi bubuk

whey protein dan untuk konsentrasi susu untuk mengurangi biaya pengiriman.

Dalam aplikasi whey, whey (cairan yang tersisa setelah pembuatan keju)

terkonsentrasi dengan RO dari padatan total 6% untuk total padatan 10-20%

sebelum UF (ultrafiltrasi) pengolahan. Para retentate UF kemudian dapat digunakan

untuk membuat bubuk whey berbagai, termasuk whey protein isolat yang

digunakan dalam formulasi binaraga. Selain itu, UF menyerap, yang mengandung

laktosa, terkonsentrasi oleh RO dari padatan total 5% untuk total padatan 18-22%

untuk mengurangi kristalisasi dan biaya pengeringan bubuk laktosa.

Meskipun penggunaan proses pernah dihindari dalam industri anggur, sekarang

banyak dipahami dan digunakan. Sebuah mesin terbalik diperkirakan 60 osmosis

telah dipergunakan di Bordeaux, Perancis pada 2002. Pengguna dikenal meliputi

banyak elit digolongkan pertumbuhan (Kramer) seperti Château Léoville-Las

Kasus di Bordeaux.

Page 12: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

11 ENERGI ALTERNATIF

Pencuci Mobil.

Karena kandungan mineral lebih rendah, air reverse osmosis sering digunakan

dalam mencuci mobil selama kendaraan bilasan akhir untuk mencegah bercak air

pada kendaraan. Reverse osmosis sering digunakan untuk melestarikan dan

mendaur ulang air dalam / cuci pra-bilas siklus, terutama di daerah yang dilanda

kekeringan di mana konservasi air adalah penting. Air reverse osmosis juga

memungkinkan operator cuci mobil untuk mengurangi tuntutan pada peralatan

kendaraan pengeringan, seperti blower udara.

Produksi Sirup.

Pada tahun 1946, produsen sirup maple beberapa mulai menggunakan reverse

osmosis untuk menghilangkan air dari getah sebelum direbus lebih lanjut ke sirup.

Penggunaan reverse osmosis memungkinkan sekitar 75-90% dari air yang akan

dihapus dari getah, mengurangi konsumsi energi dan eksposur sirup suhu tinggi.

Kontaminasi mikroba dan degradasi dari membran harus dipantau.

Produksi Hidrogen.

Untuk skala kecil produksi hidrogen, reverse osmosis kadang-kadang digunakan

untuk mencegah pembentukan mineral pada permukaan elektroda

Reef Aquarium.

Banyak penjaga karang akuarium menggunakan sistem reverse osmosis untuk

campuran buatan mereka dari air laut. Air keran biasa dapat sering mengandung

klorin yang berlebihan, chloramines, tembaga, nitrogen, fosfat, silikat, atau bahan

kimia lainnya banyak merugikan organisme sensitif dalam lingkungan terumbu

karang. Kontaminan seperti senyawa nitrogen dan fosfat dapat menyebabkan

berlebihan, dan tidak diinginkan, pertumbuhan alga. Kombinasi yang efektif dari

kedua reverse osmosis dan deionisasi (RO / DI) adalah yang paling populer di

antara penjaga akuarium karang, dan lebih disukai di atas proses pemurnian air

lainnya karena biaya kepemilikan yang rendah dan biaya operasi yang minimal.

Dimana klorin dan chloramines ditemukan di dalam air, filtrasi karbon diperlukan

sebelum membran, seperti membran perumahan umum digunakan oleh penjaga

karang tidak mengatasi senyawa ini.

Desalinasi

Daerah yang memiliki air permukaan baik tidak ada atau terbatas atau air tanah

dapat memilih untuk menghilangkan garam air laut atau air payau untuk

Page 13: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

12 ENERGI ALTERNATIF

mendapatkan air minum. Reverse osmosis adalah metode umum desalinasi,

meskipun 85 persen air desalinated diproduksi di tanaman multistage kilat.

Reverse osmosis besar dan tanaman kilat multistage desalinasi yang digunakan di

Timur Tengah, terutama Arab Saudi. Kebutuhan energi dari tanaman yang besar,

tapi listrik dapat diproduksi relatif murah dengan cadangan minyak yang melimpah

di wilayah ini. Tanaman desalinasi sering terletak berdekatan dengan pembangkit

listrik, yang mengurangi kerugian energi dalam transmisi dan memungkinkan

limbah panas yang akan digunakan dalam proses desalinasi tanaman multistage

flash, mengurangi jumlah energi yang diperlukan untuk menghilangkan garam air

dan menyediakan pendinginan untuk power tanaman.

Air laut reverse osmosis (SWRO) adalah desalinasi reverse osmosis membran proses

yang telah digunakan secara komersial sejak awal 1970-an. Penggunaan pertama praktis

ditunjukkan oleh Sidney Loeb dan Srinivasa Sourirajan dari UCLA di Coalinga,

California. Karena tidak ada perubahan pemanas atau fase yang diperlukan, kebutuhan

energi yang rendah dibandingkan dengan proses lain dari desalinasi, tetapi masih jauh

lebih tinggi dari yang dibutuhkan untuk bentuk lain dari pasokan air (termasuk pengobatan

reverse osmosis air limbah).

Para Ashkelon air laut reverse osmosis (SWRO) desalinasi tanaman di Israel adalah

yang terbesar di dunia Proyek ini dikembangkan sebagai BOT (Build-Operate-Transfer)

oleh sebuah konsorsium dari tiga perusahaan internasional.

Sistem single-pass khas SWRO terdiri dari komponen-komponen berikut :

Intake.

Pretreatment.

Tinggi tekanan pompa.

Membran perakitan.

Remineralisasi dan penyesuaian pH.

Penyucian.

Alarm / kontrol panel.

Pretreatment

Page 14: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

13 ENERGI ALTERNATIF

Pretreatment penting ketika bekerja dengan RO dan nanofiltrasi (NF) membran

karena sifat desain mereka luka spiral. Materi yang direkayasa sedemikian rupa untuk

mengizinkan hanya satu arah aliran melalui sistem. Dengan demikian, desain luka spiral

tidak memungkinkan untuk backpulsing dengan air atau udara agitasi untuk menjelajahi

permukaannya dan menghapus makanan padat. Karena materi akumulasi tidak dapat

dihapus dari sistem membran permukaan, mereka sangat rentan terhadap fouling

(hilangnya kapasitas produksi). Oleh karena itu, pretreatment adalah suatu keharusan bagi

setiap sistem RO atau NF. Pretreatment dalam sistem SWRO memiliki empat komponen

utama :

Penapisan Padatan.

Padat dalam air harus dibuang dan airnya diobati untuk mencegah fouling membran

oleh partikel halus atau pertumbuhan biologis, dan mengurangi risiko kerusakan

pada tekanan tinggi komponen pompa.

Cartridge filtrasi.

Secara umum, string-luka filter polypropylene digunakan untuk menghilangkan

partikel dari 1-5 m diameter.

Dosis.

biosida pengoksidasi, seperti klorin, ditambahkan untuk membunuh bakteri, diikuti

oleh bisulfit takaran untuk menonaktifkan klorin, yang dapat menghancurkan

selaput film tipis komposit. Ada juga biofouling inhibitor, yang tidak membunuh

bakteri, tetapi hanya mencegah mereka dari lendir yang tumbuh di permukaan

membran dan dinding tanaman.

Prefiltration penyesuaian pH.

Jika pH, kekerasan dan alkalinitas dalam air umpan hasil dalam skala

kecenderungan ketika mereka terkonsentrasi di aliran menolak, asam ditakar untuk

mempertahankan karbonat dalam bentuk asam karbonat larut mereka.

CO32-+ H3O + = HCO3-+ H2O

HCO3-+ H3O + = + H2O H2CO3

Asam karbonat tidak dapat menggabungkan dengan kalsium untuk membentuk

kalsium karbonat skala. Kalsium karbonat kecenderungan scaling ditentukan

dengan menggunakan indeks saturasi Langelier. Menambahkan asam sulfat terlalu

Page 15: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

14 ENERGI ALTERNATIF

banyak untuk mengendalikan skala karbonat dapat menyebabkan kalsium sulfat,

barium sulfat atau strontium sulfat pembentukan kerak pada membran RO.

Prefiltration Antiscalants.

Skala inhibitor (juga dikenal sebagai antiscalants) mencegah pembentukan semua

skala dibandingkan dengan asam, yang hanya dapat mencegah pembentukan

kalsium karbonat dan kalsium fosfat skala. Selain menghambat karbonat dan fosfat

skala, antiscalants menghambat skala sulfat dan fluorida, bubar koloid dan oksida

logam. Meskipun klaim bahwa antiscalants dapat menghambat pembentukan silika,

tidak ada bukti nyata untuk membuktikan bahwa polimerisasi silika dapat dihambat

oleh antiscalants. Antiscalants dapat mengontrol skala larut asam di sebagian kecil

dari dosis yang diperlukan untuk mengontrol skala yang sama dengan

menggunakan asam sulfa.

Tinggi tekanan pompa.

Pompa memasok tekanan yang diperlukan untuk mendorong air melalui membran,

bahkan sebagai membran menolak bagian garam melewatinya. Khas tekanan untuk rentang

air payau 225-375 psi (15,5-26 bar, atau 1,6-2,6 MPa). Dalam kasus air laut, mereka

berkisar dari 800 sampai 1.180 psi (55-81,5 bar atau 6 sampai 8 MPa). Hal ini memerlukan

sejumlah besar energi.

Membran Perakitan

Lapisan-lapisan membran.

Perakitan membran terdiri dari bejana tekanan dengan membran yang

memungkinkan air umpan untuk ditekan menentangnya. Membran harus cukup kuat untuk

menahan apa pun tekanan diterapkan terhadap itu. Membran RO dibuat dalam berbagai

konfigurasi, dengan dua konfigurasi yang paling umum adalah spiral-luka dan hampa-

serat.

Remineralisasi dan Penyesuaian pH

Air desalinated sangat korosif dan adalah "stabil" untuk melindungi pipa hilir dan

penyimpanan, biasanya dengan menambahkan kapur atau kaustik untuk mencegah korosi

pada permukaan berlapis beton. Bahan Liming digunakan untuk mengatur pH antara 6,8

Page 16: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

15 ENERGI ALTERNATIF

dan 8,1 untuk memenuhi spesifikasi air minum, terutama untuk desinfeksi efektif dan

untuk pengendalian korosi.

Penyucian

Pasca perawatan terdiri dari menyiapkan air untuk distribusi setelah filtrasi. Reverse

osmosis adalah penghalang yang efektif terhadap patogen, namun pasca perawatan

memberikan perlindungan sekunder terhadap membran dikompromikan dan masalah hilir.

Disinfeksi dengan lampu UV (kadang disebut kuman atau bakterisida) dapat digunakan

untuk mensterilkan patogen yang dilewati proses reverse osmosis. Klorinasi atau

chloramination (klorin dan amonia) melindungi terhadap patogen yang mungkin bersarang

di hilir sistem distribusi, seperti dari konstruksi baru, backwash, pipa terganggu, dll

Kimia pembersihan secara teratur membran RO akan memastikan bahwa mereka

terus melakukan dan memperpanjang masa manfaat mereka. Kuncinya dengan

pembersihan adalah melakukannya sebelum situasinya menjadi terlalu buruk karena jika

Anda membiarkannya terlalu lama membran dapat menjadi irretrievably mengotori.

Pembersihan harus dilakukan setiap kali fluks permeat normalisasi mengurangi sebesar 10

- 15% atau, baik tekanan diferensial normalisasi atau menyerap peningkatan konduktivitas

sebesar 10-15%. Dalam banyak kasus yang terbaik adalah mengadopsi program

pembersihan preventif teratur. Tergantung pada karakteristik fouling membran pasokan air

mungkin anorganik, organik, koloid atau mikrobiologi di alam dan seringkali kombinasi.

Setiap jenis fouling memerlukan strategi pembersihan yang berbeda.

Kekurangan.

Unit terbalik Rumah Tangga osmosis menggunakan banyak air karena mereka

memiliki tekanan rendah kembali. Akibatnya, mereka kembali hanya 5 sampai 15 persen

dari air memasuki sistem. Sisanya dibuang sebagai air limbah. Karena air limbah disertai

dengan kontaminan ditolak, metode untuk memulihkan air ini tidak praktis untuk sistem

rumah tangga. Air limbah biasanya terhubung ke rumah saluran air dan akan menambah

beban pada sistem rumah tangga septik. Sebuah unit RO memberikan 5 galon air per hari

dapat diobati debit di mana saja antara 20 lebih dari 90 galon air limbah per hari. Untuk

penggunaan rumah tangga, namun, dan berdasarkan konsumsi dari setengah galon per hari,

hal ini dapat berjumlah kurang dari flush toilet per hari.

Page 17: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

16 ENERGI ALTERNATIF

Skala besar sistem industri / kota memiliki efisiensi produksi biasanya 75% - 80%,

atau mencapai 90%, karena mereka dapat menghasilkan tekanan tinggi diperlukan untuk

filtrasi RO lebih efisien. Di sisi lain, efisiensi pengelolaan air tingkat meningkat dalam

operasi komersial tingkat penghapusan yang efektif cenderung menjadi berkurang, terbukti

dengan jumlah TDS.

Karena konstruksi membran halus, reverse osmosis tidak hanya menghilangkan

kontaminan berbahaya yang mungkin ada di dalam air, itu juga strip banyak, mineral yang

baik sehat dari air juga, sehingga membuat air. air Reverse Osmosis adalah sebenarnya,

sehingga secara kimiawi tidak stabil dan asam bahwa di banyak negara Kode pipa nasional

membatasi air yang telah disaring melalui reverse osmosis dari yang diperkenalkan

kembali ke dalam pipa tembaga karena pengaratannya pada tembaga. Ini juga memiliki

implikasi bagi sistem penyaringan reverse osmosis yang menggunakan tank baja

penyimpanan, sebagai keasaman air dapat menyebabkan baja berkarat dari waktu ke waktu

dan mencemari air pasca-filter.

Sejumlah rekan-review penelitian telah melihat efek kesehatan jangka panjang

minum air bebas mineral, termasuk yang berikut: Risiko kesehatan dari minum air

demineralised. Namun, air demineral, bisa remineralized, dan proses ini telah dilakukan di

saat-saat pengolahan air bebas mineral untuk dikonsumsi. Contoh dari proses ini adalah

Perkembangan Baru

Prefiltration air fouling tinggi dengan yang lain, yang lebih besar-pori membran

dengan persyaratan lebih sedikit energi hidrolik, telah dievaluasi dan kadang-kadang

digunakan, sejak 1970-an. Namun, ini berarti air melewati dua membran dan sering

repressurized, membutuhkan masukan lebih banyak energi dalam sistem, meningkatkan

biaya.

Pekerjaan pembangunan lainnya baru-baru ini telah berfokus pada mengintegrasikan

RO dengan elektrodialisis untuk meningkatkan pemulihan produk deionisasi berharga atau

meminimalkan volume yang konsentrat yang membutuhkan debit atau pelepasannya.

Untuk lebih memahami mengenai proses osmosis, dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Page 18: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

17 ENERGI ALTERNATIF

Pada kondisi awal

Pada saat proses osmosis telah mencapai titik keseimbangan teknik osmosis yang

digunakan pada pembangkit listrik memiliki 2 tpe yang berbeda, yaitu SHEOP Converter

dan Underground PLO Plant.

SHEOPP Converter

SHEOP Converter merupakan pembangkit listrik yang terpasang di dasar permukaan

laut. Prinsip yang digunakan pada pembangkit ini adalah menggunakan air laut sebagai

fluida pekat, dan memanfaatkan aliran air sungai atau dam yang berfungsi sebagai fluida

yang kurang pekat. Dasar peletakan pembangkit ini didasar laut dikarenakan faktor beda

ketinggian dan juga kadar kepekatan air laut itu sendiri. Faktor ini cukup mempengaruhi

energi listrik yang nantinya dapat dibangkitkan.

Page 19: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

18 ENERGI ALTERNATIF

SHEOPP Converter Plant

Underground PLO Plant

Pada prinsipnya, tipe pembangkit Undergorund PLO Plant memiliki prinsio kerja

yang sama dengan SHEOPP Converter. Perbedaan terletak pada penempatan pembangkit.

Jika pada SHEOPP Converter, pembangkit diletakkan pada bagian dasar laut untuk

memastikan tekanan dan jumlah fluida yang tepat, maka pada pembangkit tipe

Undergorund PLO plant pembangkit diletakkan di bawah tanah. Hal ini yang didasarkan

untuk memunculkan perbedaan tekanan, dengan mengalirkan air dari sungai atau dam dan

air laut menuju ke level tekanan yang lebih rendah. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada

gambar di bawah ini :

Page 20: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

19 ENERGI ALTERNATIF

Underground PLO Plant

Akan tetapi, seperti banyak pembangkit renewable energy lainnya, konsep

pembangkit dengan teknik osmosis masih mendapat banyak tantangan. Hal ini terkait

dengan faktor – faktor kualitas, kuantitas, dan ekonomis yang kurang baik. Permasalahan

terutama terpaku pada kemampuan lapisan semipermiabel sebagai bagian penting teknik

ini, dan juga faktor biaya yang dibutuhkan dalam menghasilkan energi listrik per Watt-

nya.Oleh karena itu masih sedikit pembangkit listrik dengan teknik ini yang

dikembangkan.

Perkembangan pembangkit dengan teknik ini sampai sekarang, hanya terdapat

beberapa tempat , diantaranya adalah oleh perusahaan Starkraft di Tofte, Norwegia dan

Eddy Potash Mine di New Mexico. Bahkan ketika pertama kali dibangun, pembangkit

listrik yang berada di Norwegia hanya mampu menghasilkan beberapa kilo-Watt yang jika

dikonversikan hanya dapat memanaskan air untuk 1-2 ketel.

Perhatian pada pembangkit ini pun akhirnya menarik beberapa pihak untuk meneliti

dan menelaah lebih jauh. Salah satunya adalah perhatian untuk peningkatan kerja pada sisi

lapisan semipermiabelnya. Namun, seiring waktu berjalan, bukanlah sesuatu yang tidak

mungkin apabila di masa depan pembangkit dengan teknik ini dapat menjadi salah satu

bagian dari sistem pembangkit listrik dengan dasar renewable energy.

Konsep Teknologi Osmosis

Osmosis merupakan salah satu sifat yang dimiliki dari fluida untuk berpindah

melalui lapisan semipermeable di antara dua fluida dengan kepekatan berbeda. Lapisan ini

berfungsi memisahkan dua lapisan dan karena hanya mampu ditembus oleh air, maka

partikel padatan terlarut akan tertahan. Akibatnya, gerakan fluida mengalir dari kepekatan

rendah menuju kepekatan tinggi hingga mencapai kepekatan yang sama.

Perpindahan fluida akibat aliran fluida dari kepekatan rendah menuju kepekatan

tinggi, akan mengakibatkan adanya perubahan volume yang akan menimbulkan tekanan

pada fluida yang lebih pekat. Tekanan inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber

Page 21: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

20 ENERGI ALTERNATIF

energi kinetik untuk memutar rotor generator pada pembangkit listrik dengan konsep

teknologi osmosis, yakni dapat dengan memanfaatkan air laut.

Konsep teknologi osmosis yang diterapkan pada pembangkit listrik, yakni dengan

menyalurkan air tawar dan air laut yang memiliki kandungan garam tinggi menuju bilik

yang dipisahkan oleh suatu membran buatan yang hanya dapat dilewati oleh air dan tidak

dapat ditembus oleh garam, seperti membran polimer. Molekul garam dalam air laut

menarik air tawar untuk menembus membran, sehingga menyebabkan tekanan pada sisi air

laut meningkat. Tekanan tersebut setara dengan tangki air setinggi 120 meter atau sama

dengan dengan sebuah air terjun yang digunakan untuk menggerakkan turbin dan

menghasilkan listrik.

Teknik Osmosis

Teknik osmosis yang digunakan pada pembangkit listrik memiliki dua tipe berbeda,

yakni SHEOPP Converter dan Underground PLO Plant. Pembangkit SHEOPP Converter

yang menggunakan air laut sebagai fluida pekat dan air sungai atau dam sebagai fluida

kurang pekat, di letakkan di dasar laut karena faktor beda ketinggian dan kadar kepekatan

air laut. Prinsip yang sama untuk Underground PLO Plant, hanya bedanya diletakkan di

bawah tanah.

Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis.

Dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya, pembangkit listrik tenaga osmosis

memiliki beberapa kelebihan, diantaranya :

Tidak memerlukan lahan yang luas, karena memanfaatkan air sungai dan air laut,

sedangkan PLTA membutuhkan lahan yang sangat luas sehingga biaya

pembangunan dan pemeliharaan instalasi PLTA pun cukup besar.

Tidak menghasilkan efek samping atau polusi udara maupun air.

Memanfaatkan fenomena alam.

Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.

Aliran sungai dan laut cenderung stabil atau tetap, sehingga tidak mengalami

perubahan dalam jangka waktu dekat.

Potensi energi yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan sumber energi

angin, karena berat jenis air lebih besar dibandingkan udara.

Page 22: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

21 ENERGI ALTERNATIF

Sangat sustainable, karena tanpa emisi CO2, Nox dan Sox.

Dapat menghasilkan listrik yang stabil tanpa terpengaruh kondisi cuaca.

Bahan bakunya gratis dan melimpah karena memanfaatkan tenaga air sungai dan

air laut.

Tantangan Teknologi Energi Osmosis

Saat ini, masih sedikit investor yang berminat mengembangkan pembangkit listrik

tenaga osmosis karena permasalahan pada sisi lapisan membran sebagai komponen penting

dan faktor biaya yang diperlukan untuk menghasilkan energi listrik per watt-nya.

Penelitian untuk menemukan membran yang mampu menarik cukup banyak air agar dapat

menciptakan tekanan yang efektif, serta murah dan efisien untuk meningkatkan hasil

produksi, mutlak perlu dilakukan. Membran yang digunakan saat pertama kali teknik ini

digunakan adalah polyamide. Namun, kini tengah dikembangkan membran baru yang

murah, yakni polyethilene plastic sehingga dapat dikomersialkan. Membran yang paling

efisien saat ini hanya mampu menghasilkan 3 watt per meter persegi, belum memenuhi

standar komersial, yakni 5 watt per meter persegi. Selain itu, muncul biaya produksi,

seperti biaya pompa (pumping cost) dan installing cost. Untuk installing cost, sesuai

perhitungan yang dibuat oleh ilmuwan, kira-kira mencapai $36.000 per kilowatt.

Perkembangan pembangkit teknologi osmosis hingga saat ini hanya terdapat di

beberapa tempat, yakni Perusahaan Statkraft di Tofte, Norwegia (perusahaan pertama di

dunia yang memanfaatkan teknologi energi osmosis) dan Eddy Potash Mine di New

Mexico. Karena teknologi ini tergolong baru dan hanya dikuasai oleh beberapa negara,

maka akan diperlukan pendanaan yang besar untuk mengembangkannya di Indonesia.

Sehingga diperlukan penelitian yang lebih mendalam baik dalam hal perancangan alat

maupun penentuan tempat yang efektif serta pendanaan untuk riset para ahli yang

bersangkutan. Selain itu, diperlukan regulasi pemerintah yang berhubungan dengan tata

niaga energi dan perangkat hukumnya sehingga dapat diperdagangkan.

Page 23: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

22 ENERGI ALTERNATIF

Kesimpulan

Teknologi pembangkit listrik tenaga osmosis merupakan salah satu energi alternatif

yang perlu dikembangkan di Indonesia. Konsep yang digunakan cukup sederhana, yakni

dengan memanfaatkan fenomena alam. Selain itu, tidak menghasilkan emisi dan tidak

membutuhkan pembangunan lahan yang luas. Masih sedikit negara yang memanfaatkan

teknologi berbasis maritim ini, salah satunya adalah Norwegia yang potensi maritimnya

masih kalah dibandingkan dengan Indonesia. Potensi Indonesia untuk menerapkan

teknologi ini sebenarnya cukup besar, yakni kondisi geografis yang berbatasan dengan

laut. Namun demikian, hingga kini pembangkit listrik tenaga osmosis tengah

dikembangkan. Sehingga untuk saat ini, selain dihadapkan dengan kendala biaya

infrastruktur, akan terdapat pula beberapa kendala dalam pengembangannya di Indonesia,

seperti kendala tidak adanya subsidi dana untuk riset dan produksi energi alternatif serta

belum adanya regulasi dari pemerintah.

Page 24: Pembangkit Listrik Tenaga Osmosis

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA OSMOSIS

23 ENERGI ALTERNATIF

Refferensi

http://en.wikipedia.org/wiki/Osmotic_power (19 Januari 2013 / 8:38 AM).

http://www.tempointeraktif.com/hg/sains/2009/11/26/brk,20091126-

210625,id.html (19 Januari 2013 / 8:37 AM).

http://www.alpensteel.com/article/53-101-energi-terbarukan–renewable-

energy/4178–pembangkit-listrik-tenaga-osmosis-pertama-di-dunia.html (19 Januari

2013 / 8:42 AM).

http://www.nordicenergysolutions.org/inspirational/renewable-energy-where-salt-

water-meets-fresh-water (20 Januari 2013 / 8:54 AM).

http://catatanseorangpemuda.wordpress.com/2011/03/31/teknologi-osmosis-energi-

terbarukan-yang-patut-diperhitungkan/ (20 Januari 2013 / 9:00 AM).

http://www.exergy.se/goran/cng/alten/proj/97/o/ (20 Januari 2013 / 12:20 AM).

http://www.osmosefilmer.com/engelsk2.html (21 Januari 2013 / 08:20 AM).

Haynie, Donald T. (2001). Biological Thermodynamics. Cambridge: Cambridge

University Press. pp. 130–136.

http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/756432-k7Q3X9/webviewable/

(21 Januari 2013 / 12:20 AM).

http://www.newscientist.com/article/dn18204-first-osmosis-power-plant-goes-on-

stream-in-norway.html (21 Januari 2013 / 14:20 AM).