Beli Air dari Negara Tetangga? Nggak Janji! 

Percayalah, bumi sedang bekerja di luar batas kemampuan. Sumber daya alamnya makin berkurang, tapi tanggungan (baca: penghuni) yang harus diberi akomodasi kian menggelembung. Lihat pengaruhnya di soal air minum. Pada zaman baheula, cairan pengobat dahaga itu melimpah ruah. Sekarang? Air kebutuhan sehari-hari tak lagi datang sendiri, tapi harus dicari. Lewat olah pikir dan kerja keras.

Untungnya, bersamaan dengan itu, teknologi pencarian air tawar terus berkembang. Saat sajian di dalam tanah tak lagi mencukupi, mau tak mau, air payau dan air laut pun harus diakali. Sayang, pengembangan riset seperti ini di Indonesia masih terkesan adem ayem. Padahal, laut negeri kita luasnya minta ampun, mencapai 5,9 juta km², alias dua pertiga dari total luas wilayah. Kalau begini terus, di masa depan, kita mungkin tak hanya belanja barang fashion di Singapura. Tapi juga membeli air tawar di sana. Ssst, serius nih!

Simak alasan Ir. P. Nugro Rahardjo, MSc., peneliti Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Jakarta. Menurut pria yang sudah hampir satu dasawarsa terjun di riset air tawar ini, beberapa kota di daerah pesisir, termasuk Jakarta, sudah mulai merasakan kelangkaan air bersih. Maklum, pembabatan hutan di daerah aliran sungai (DAS) makin hari makin marak saja. Air hujan yang bisa ditahan tanah jumlahnya menciut drastis. Karena sebagian besar lebih suka nyebur langsung ke laut.

Beberapa negara yang sadar bahaya berkurangnya cadangan air tawar, jauh-jauh hari sudah mengantisipasi lewat riset mendalam. Ada temuan baru, tapi banyak juga yang mengembangkan metode kuno agar lebih efisien. Ada banyak metode untuk mengolah air tawar hingga siap konsumsi. Upaya ini secara keilmuan disebut desalinasi (The Colombia Encyclopedia, Sixth Edition, 2001). Artinya kira-kira, mengubah air laut yang asin jadi tak asin.

Selain air laut, ikhtiar mencari air bersih kerap juga dilakukan dengan menyaring air payau. Namun, teknik yang dilakukan lazimnya tak banyak beda. Tiga cara yang paling sering dilakukan adalah distilasi (penguapan), elektrodialisis, dan osmosis balik (reverse osmosis).

Metode mana yang kini paling banyak dipakai? Kalau dihitung persentasenya, multistage flash distillation (temuan teranyar distilasi) dipakai sekitar 50% dari total sistem penyaringan air tawar seluruh dunia. "Disusul reverse osmosis, sekitar 27-an%," ujar Ir. Nugro Rahardjo lagi. Sisanya, dibagi rata untuk metode-metode lain, seperti pertukaran ion, elektrodialisis, pembalikan elektrodialisis, dan lain-lain.

Distilasi: tak pernah mati

Istilahnya boleh keren, tapi nama kampungnya pasti tak asing lagi, "penyulingan". Yakni memanfaatkan hawa panas untuk memisahkan dua sejoli, garam dan air. Air asin yang hendak ditawarkan, guna memperlancar proses pemanasan, biasanya ditempatkan dulu di tangki penampungan.

Setelah mencapai titik didih, air menguap dan berubah jadi uap air, menyisakan garam yang berat jenisnya lebih besar di penampungan. Lewat proses selanjutnya, uap air itu kemudian diungsikan ke tempat aman. Tentu, tanpa rasa asin maupun payau menyertai.

"Main suling" ini masuk kategori teknologi pembersihan air payau tertua di muka bumi. Karena sudah dikenal berabad-abad lalu. Peralatannya boleh berkembang dari yang sederhana hingga paling ribet, tapi metodenya sama. Namun lantaran proses menghasilkan panas dan uap airnya membutuhkan dana besar, belakangan cara ini jarang dilakukan.

Toh, prinsip kerja distilasi tak pernah mati. Seiring berkembangnya teknik pemanasan buatan, lantas muncul ide memanfaatkan melimpahnya cahaya matahari (solar water distillation). Ini pun bukan barang baru, karena tentara Julius Caesar, sekitar tahun 49 SM, sudah mengamalkannya. Memanfaatkan cermin sebagai pengumpul panas, untuk menyaring dan meminum air Laut Tengah.

"Pabrik" air tawar bertenaga surya yang pertama dibangun pada 1872 oleh seorang insinyur Swedia, Charles Wilson. Perlengkapannya membentang di kawasan pertambangan Las Salinas, Chile, seluas 4.700 m². Di masa jayanya, konon sanggup menyuplai air murni 4,9 kg per m², atau lebih dari 23.000 l per hari. Sayang, sejak 1912, plant ini resmi pensiun, mentok di biaya operasional.

Bukan manusia namanya kalau tak bisa melakoni peran sebagai penyempurna. Sambil menunggu kolektor panas matahari yang lebih efisien, timbul pemikiran mengembangkan teknik terbaru, belakangan disebut multistage flash distillation. Disebut multistage, karena metode ini menggunakan pemanasan bertahap terhadap air asin yang hendak diolah. Juga memakai nosel untuk menyemprotkan uap air yang telah dipanaskan.

Temuan paling akhir ini dapat menurunkan titik didih, sehingga air memanas lebih cepat. Dalam jangka waktu yang sama, air tawar yang dihasilkan jadi jauh lebih banyak. Kesuksesan metode ini telah terbukti dan dipraktikkan di lebih dari 2.000 tempat di seantero jagad. Termasuk satu di Arab Saudi, yang sanggup memproduksi 250 juta galon air segar per hari.

Mencabik garam

Dua metode ini ditemukan sekitar 40 tahun lalu. Dalam teknik menukar ion, untuk memisahkan garam dari air, benda asin bernama kimia NaCl itu ditukar dengan ion kalsium dan sulfat. Sedangkan pada proses elektrodialisis, garam dicabik-cabik dengan memisahkannya menjadi ion-ion negatif dan positif. Setelah itu, diarahkan ke membran-membran semipermeable.

Salah satu masalah sistem ini, membran mudah tercemar elemen-elemen organik dan non-organik yang seliweran di air. Solusinya, pada 1970-an, sebuah perusahaan desalinasi multinasional asal Amerika, Ionics, mengembangkan metode pembalikan elektrodialisis (electrodialysis reversal). Dengan kerja elektrik bolak-balik, membran bak ditampar depan-belakang, hingga kotoran yang berpotensi menyumbat lubang terlempar.

Osmosis balik: Selaput Skala Molekul

Karena pakai pompa, speed-nya dalam memproduksi air lebih tinggi. Sedangkan membrannya sama dengan sistem elektrodialisis, filter semipermeabel. Membran ini dipertahankan, karena dapat ditembus oleh air, tetapi sulit dilalui molekul lain yang lebih besar dari air.

Cara kerjanya? Langkah pertama, larutan garam diberi tekanan osmosis, hingga melewati membran dan "bertamu" ke seberang saringan. Garam tidak akan ke mana-mana, karena kejedot membran. Langkah pembalikan, air garam diberi tekanan melebihi osmosis, maka air pada larutan garam akan dipaksa keluar melalui selaput semipermeabel. Menghasilkan air bersih. Proses memberi tekanan balik inilah yang disebut osmosis balik.

Meski banyak digunakan di berbagai negara, bukan berarti sistem ini tak punya kelemahan. Sama dengan membran elektrodialisis, penyumbatan pada selaput membran osmosis oleh bakteri dan kerak kapur atau fosfat yang biasa terdapat di air laut sangat mungkin terjadi. Umumnya, membran yang dipakai ada dua pilihan, berupa hollow fibre, lempeng atau spiral wound. Ketiga jenis selaput tadi mampu menurunkan kadar garam 95 - 98%.

Instalasi seluas kamar tidur

Bagaimana nasib riset-riset tadi di Indonesia? Delapan tahun terakhir, BPPT sudah meneliti dan menerapkan ilmu mengubah yang asin jadi tawar ini. Awalnya, dicoba tenaga surya, karena sumber panasnya abadi dan gratis pula. "Kami pilih lokasinya di sebuah pulau di Kepulauan Seribu, tapi air yang dihasilkan sangat kecil," aku Nugro Rahardjo.

Dari cermin kolektor (pengumpul panas) di atas lahan seluas 1 m², air yang dihasilkan cuma 5 liter/hari. Nah, untuk menghasilkan 1.000 l air, berarti harus memanfaatkan tanah 1.000 m². "Bisa-bisa, satu pulau tertutup cermin," canda pria ramah ini.

Begitu pula hasil penelitian Drs. Suhartono, MKes, di laboratorium FPMIPA, IKIP Jakarta, 1997. Suhartono memodifikasi kolektor panas dengan menggunakan parabola cawan berdiameter 140 cm untuk menghasilkan pemanasan lebih maksimal. Dari hasil penelitian, diperoleh suhu maksimum 128 - 132 derajat C. Namun suhu sepanas itu tidak dapat mendidihkan air dalam jangka waktu lebih satu jam.

Suhartono, dikuatkan Nugro Rahardjo, menyimpulkan, sepanjang belum ditemukan konsentrator pemantik titik didih lebih rendah, air tawar yang dihasilkan tetap terbatas. Setidaknya, kalah bersaing dibanding metode desalinasi lain. "Jika ditemukan alat lebih efisien, Indonesia bakal diuntungkan," harap Nugro.

Akhirnya, BPPT menentukan teknik osmosis balik sebagai riset andalan. Alasannya, cara ini dianggap paling mungkin dikembangkan. Kumpulan peneliti yang bermarkas di Jln. M.H. Thamrin, Jakarta, ini bahkan berhasil mengemas alat desalinasi osmosis balik siap jual. Hingga saat ini, sudah dipakai di sekitar 20-an tempat. Sebagian besar departemen dan pemda.

Nugro optimistis, di masa depan, mesin penghasil air tawar ini bakal laris manis. BPPT menjajakan dagangan, sesuai kapasitas air dan doku konsumen. Misalnya, untuk peralatan osmosa balik berkapasitas 10 kubik liter per hari, harganya Rp 200 juta. Sedangkan penghasil 50 kubik air per hari, bisa mencapai Rp 600 jutaan.

Perlengkapan tadi tak butuh banyak lahan. Buat yang berkapasitas 10 kubik, cukup sediakan lokasi 4 x 3 m saja. Sementara lahan seluas 6 x 5 m, dibutuhkan untuk perlengkapan yang dapat memompa 50 kubik liter air bersih per hari. Dari ruangan sebesar kamar tidur itu, porsi terbesar diambil tangki penampung air.

Sebetulnya, banderol jualnya masih bisa ditekan lebih murah. Sayang, peralatan utamanya, selaput penyaring semipermeable masih diimpor. Padahal, harga membran itu sekitar 20% dari total biaya produksi. Selain membran, alat-alat pendukung lainnya sudah made in Indonesia, lo.

Nugro menyayangkan, tak banyak pihak yang tertarik menekuni bidang ini. Bahkan membeli dalam bentuk jadi (kemasan siap pakai) pun seperti tak terpikirkan. Padahal, riset di negara-negara lain sudah melangkah jauh ke depan. Semisal negara-negara Timur Tengah dan sejumlah negara pulau, seperti Singapura dan Hawaii. Dengan ketertinggalan ini, dia pesimistis masalah kelangkaan air tawar bakal teratasi. "Tantangan makin berat. Bukan tak mungkin, suatu saat, kita harus membeli air dari negara lain," tutupnya prihatin. Enggak janji, ah!  (Muhamad Sulhi)

Boks: Goro-goro Air Tawar