Garis depan baru dalam teknologi desalinasi air laut: pembawa permeasi membran desalinasi air laut

Dengan latar belakang meningkatnya ketegangan sumber daya air global, teknologi desalinasi air laut, sebagai cara penting untuk mengatasi kekurangan sumber daya air, semakin mendapat perhatian. Diantaranya, pembawa permeasi membran desalinasi air laut telah menjadi pusat penelitian saat ini karena efisiensinya yang tinggi dan penghematan energi.

Pembawa permeasi membran desalinasi air laut terutama bergantung pada bahan membran tertentu, yang, sebagai pembawa permeasi, secara selektif dapat membiarkan molekul air melewatinya sambil menghalangi garam dan kotoran lainnya. Dalam teknologi desalinasi membran hemat energi, membran reverse osmosis (RO) dan membran ultrafiltrasi (UF) adalah dua bahan membran yang paling umum digunakan.

Membran reverse osmosis telah menjadi pilihan pertama untuk desalinasi air laut karena tingkat desalinasi yang tinggi dan stabilitas yang baik. Ia menggunakan karakteristik membran semi-permeabel yang hanya memungkinkan molekul air melewatinya di bawah tekanan, sambil menahan garam dan kotoran lainnya di satu sisi membran. Membran ultrafiltrasi digunakan sebagai teknologi pretreatment pada membran reverse osmosis untuk menghilangkan zat tersuspensi, koloid dan bahan organik makromolekul dalam air laut untuk melindungi membran reverse osmosis dari polusi dan penyumbatan.

Teknologi desalinasi membran hemat energi tidak hanya meningkatkan efisiensi desalinasi air laut, namun juga secara signifikan mengurangi konsumsi energi. Kunci dari teknologi ini terletak pada penerapan perangkat pemulihan energi, yang dapat mengubah tekanan tinggi pada ujung air pekat menjadi bagian dari tekanan masuk, sehingga mengurangi konsumsi energi.

Dengan kemajuan berkelanjutan dalam ilmu material membran, pembawa permeasi membran desalinasi air laut juga terus berinovasi dan berkembang. Di satu sisi, penelitian dan pengembangan bahan membran baru akan lebih meningkatkan laju desalinasi dan stabilitas membran serta mengurangi risiko polusi dan penyumbatan membran. Di sisi lain, integrasi dan optimalisasi teknologi membran akan semakin meningkatkan efisiensi dan efek penghematan energi desalinasi air laut.

Sebagai proses hibrid membran panas, teknologi distilasi membran (MD) memiliki kapasitas salinitas tinggi dibandingkan desalinasi air laut termal konvensional dan konfigurasi sistem membran modular yang ringkas. Ia menggunakan membran berpori hidrofobik untuk memisahkan aliran umpan air garam yang dipanaskan dan aliran permeat dingin, mendorong pengangkutan uap air melalui membran melalui perbedaan suhu, dan mengembun di sisi permeat untuk menghasilkan air murni. Teknologi ini diharapkan menjadi pelengkap penting dalam bidang desalinasi air laut di masa depan.

Meluasnya penerapan energi terbarukan dan pengembangan jaringan pintar akan menggabungkan teknologi desalinasi air laut dengan energi terbarukan untuk mencapai proses desalinasi air laut yang ramah lingkungan dan rendah karbon, yang juga akan menjadi arah penting untuk pembangunan di masa depan. Penggunaan energi surya untuk desalinasi air laut tidak hanya dapat mengurangi konsumsi energi dan biaya, namun juga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mencapai pembangunan berkelanjutan.

Sebagai cara penting untuk mengatasi kekurangan sumber daya air, pembawa permeasi membran desalinasi air laut semakin mendapat perhatian karena efisiensi tinggi dan penghematan energinya. Dengan kemajuan berkelanjutan dalam ilmu material membran dan inovasi teknologi yang berkelanjutan, teknologi membran desalinasi air laut akan memainkan peran yang lebih penting di masa depan. Dalam waktu dekat, teknologi membran desalinasi air laut akan memberi kita sumber air alternatif yang lebih andal dan tahan kekeringan, serta memberikan kontribusi yang lebih besar bagi kelangsungan hidup dan pembangunan manusia.