Desalinasi
Teknologi > Osmosa

Proses desalinasi terkemuka dalam hal kapasitas terpasang dan pertumbuhan tahunan adalah reverse osmosis (RO). Proses membran RO menggunakan membran semipermeabel dan memberikan tekanan (pada sisi umpan membran) untuk menginduksi perembesan air melalui membran sambil menolak garam. Sistem membran pabrik reverse osmosis biasanya menggunakan lebih sedikit energi daripada proses desalinasi termal. Biaya energi dalam proses desalinasi sangat bervariasi tergantung pada salinitas air, ukuran pabrik, dan jenis proses. Saat ini biaya desalinasi air laut, misalnya, lebih tinggi daripada sumber air tradisional, namun diperkirakan biaya akan terus menurun dengan peningkatan teknologi yang mencakup, namun tidak terbatas pada, peningkatan efisiensi, pengurangan jejak pabrik, peningkatan operasi dan pengoptimalan pabrik, pra-perlakuan input yang lebih efektif, dan sumber energi dengan biaya lebih rendah.
Reverse osmosis menggunakan membran komposit film tipis, yang terdiri dari film tipis poliamida aromatik ultra tipis. Film poliamida ini memberi membran sifat transpornya, sedangkan membran komposit film tipis lainnya memberikan dukungan mekanis. Film poliamida adalah polimer padat, bebas rongga dengan luas permukaan yang tinggi, memungkinkan permeabilitas airnya yang tinggi. Sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa permeabilitas air terutama diatur oleh distribusi massa skala nano internal dari lapisan aktif poliamida.
Proses reverse osmosis membutuhkan perawatan. Berbagai faktor mengganggu efisiensi: kontaminasi ionik (kalsium, magnesium, dll.); karbon organik terlarut (DOC); bakteri; virus; koloid dan partikulat yang tidak larut; biofouling dan penskalaan. Dalam kasus ekstrim, membran RO dihancurkan. Untuk mengurangi kerusakan, berbagai tahap pretreatment diperkenalkan. Inhibitor anti-scaling termasuk asam dan agen lain seperti polimer organik poliakrilamida dan asam polimaleat, fosfonat dan polifosfat. Inhibitor untuk fouling adalah biocides (sebagai oksidan terhadap bakteri dan virus), seperti klorin, ozon, natrium atau kalsium hipoklorit. Secara berkala, tergantung pada kontaminasi membran; fluktuasi kondisi air laut; atau saat diminta oleh proses pemantauan, membran perlu dibersihkan, yang dikenal sebagai pembilasan darurat atau kejut. Pembilasan dilakukan dengan inhibitor dalam larutan air tawar dan sistem harus offline. Prosedur ini berisiko terhadap lingkungan, karena air yang terkontaminasi dialihkan ke laut tanpa pengolahan. Habitat laut yang sensitif dapat rusak secara permanen.
Unit desalinasi bertenaga surya off-grid menggunakan energi surya untuk mengisi tangki penyangga di bukit dengan air laut. Proses reverse osmosis menerima umpan air laut bertekanannya pada jam-jam non-sinar matahari oleh gravitasi, menghasilkan produksi air minum yang berkelanjutan tanpa memerlukan bahan bakar fosil, jaringan listrik, atau baterai. Nano-tabung juga digunakan untuk fungsi yang sama (yaitu Reverse Osmosis).
Osmosis maju menggunakan membran semipermeabel untuk mempengaruhi pemisahan air dari zat terlarut terlarut. Kekuatan pendorong untuk pemisahan ini adalah gradien tekanan osmotik, seperti larutan "menarik" dengan konsentrasi tinggi.
lBekukan–cairkan
Desalinasi beku-cair (atau desalinasi beku) menggunakan pembekuan untuk menghilangkan air tawar dari air asin. Air garam disemprotkan selama kondisi beku ke bantalan tempat tumpukan es menumpuk. Ketika kondisi musiman hangat, air lelehan desalinasi alami pulih. Teknik ini bergantung pada kondisi sub-pembekuan alami dalam waktu lama.
Metode beku-cair yang berbeda, tidak tergantung cuaca dan ditemukan oleh Alexander Zarchin, membekukan air laut dalam ruang hampa. Dalam kondisi vakum es, desalinasi, dicairkan dan dialihkan untuk pengumpulan dan garam dikumpulkan.
Elektrodialisis menggunakan potensial listrik untuk memindahkan garam melalui pasangan membran bermuatan, yang menjebak garam di saluran bolak-balik. Beberapa varian elektrodialisis ada seperti elektrodialisis konvensional, pembalikan elektrodialisis.
Elektrodialisis secara bersamaan dapat menghilangkan garam dan asam karbonat dari air laut. Perkiraan awal menunjukkan bahwa biaya penghilangan karbon tersebut dapat dibayar sebagian besar jika tidak seluruhnya dari penjualan air desalinasi yang dihasilkan sebagai produk sampingan.
Sel desalinasi mikroba adalah sistem elektrokimia biologis yang menerapkan penggunaan bakteri elektroaktif untuk menggerakkan desalinasi air in situ, sumber daya gradien anoda dan katoda alami dari bakteri elektroaktif dan dengan demikian menciptakan superkapasitor internal.