PHORO: Teknologi terpadu sistem Adsorpsi-Reverse Osmosis (RO)

1. Pendahuluan
Secara geologis, Indonesia merupakan bagian dari deret Sirkum Pasifik Ring of Fire atau deret gunung api sepanjang Asia-Pasifik yang berpotensi terhadap risiko bencana geologi seperti erupsi gunung api, gempa bumi dan tsunami (Amri, 2016). Menurut Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB), jumlah kejadian bencana di Indonesia pada tahun 2018-2020 berturut-turut mencapai 3.397; 3.814; 4.650. Peningkatan angka yang segnifikan ini diantaranya karena pengaruh iklim dan peningkatan jumlah penduduk. Sedangkan pada tahun 2021, angka bencana di Indonesia mencapai 5.402 kejadian bencana dengan jumlah korban meninggal sebanyak 728 jiwa. Selain itu terdapat banyak dampak kesurakan akibat bencana diantaranya yaitu rumah rusak sebanyak 158.658 serta fasilitas rusak sebanyak 1.755 unit (BNPB, 2021).

Upaya penanggulangan bencana tanggap darurat seperti evakuasi korban dan pemenuhan kebutuhan merupakan hal yang sangat penting. Seperti yang dirilis oleh BNPB (2020), daftar kebutuhan mendesak korban bencana di lokasi pengungsian diantaranya yaitu air bersih termasuk air minum, bahan makanan, obat-obatan, listrik darurat, dan genset sebagai alat bantu penerangan.
Dilansir dari berita JPPN, korban terdampak bencana alam pada beberapa lokasi pengungsian mengalami kekurangan pasokan air bersih. Krisis air bersih dan listrik di lokasi terdampak bencana merupakan permasalahan yang membutuhkan penanganan serius, cepat dan tepa (JPPN, 2020)t. Disisi lain, kondisi geografis Indonesia yang dilewati oleh garis equator membawa manfaat tersendiri khususnya panas matahari yang mencapai rata-rata radiasi lebih dari 1.600 kWh/m2 setiap tahunya. Hal ini menunjukan bahwa energi matahari sangat berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan berbasis Photovoltaik (Solar Photovoltaik System) yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi hingga 33,3 % (Dang, 2017).
Berdasarkan uraian permasalahan dan analisis potensi energi terbarukan di atas, penulis menggagas suatu inovasi yang disebut PHORO yang merupakan Teknologi Terpadu Sistem Adsorpsi dengan mengembangkan pemanfaatan energi terbarukan berbasis Photovoltaik (PV) yang terintegrasi dengan sistem desalinasi osmosis (Reverse Osmosis Desalination System) sebagai teknologi penyedia air bersih sekaligus sumber energi listrik skala kecil untuk keadaan tanggap darurat yang mampu dioperasikan dengan segala kondisi, praktis, memiliki mobilitas tinggi serta ramah lingkungan.

2. Pembahasan
Penyediaan air bersih dan listrik ketika bencana merupakan sesuatu yang penting bagi korban. Air bersih dan listrik merupakan kedua hal yang sangat dibutuhkan selain pakaian dan makanan. Ketiadaan kedua hal tersebut dapat membuat para pengungsi mengalami kesulitan dalam beraktivitas, terutama di malam hari. Untuk itu, pemenuhan air bersih layak konsumsi dan listrik menjadi hal yang krusial ketika bencana.
Saat ini Reverse Osmosis (RO) adalah teknologi penyedia air yang paling banyak digunakan di dunia, yakni 65% dari teknologi penyedia air (Kress, 2019). Reverse Osmosis (RO) dinilai sebagai teknologi yang efektif karena mampu memproduksi air bersih tanpa melakukan perubahan fasa dan tidak memerlukan energi panas untuk memproduksi air bersih. Selain itu, perawatannya mudah dan tidak membutuhkan ruang yang luas. Unit desalinasi Reverse Osmosis (RO) skala kecil terdiri dari pompa air yang menggerakkan air masukan dari tangki melalui  filter dan berakhir ke membran. Reverse Osmosis (RO) bekerja dengan menggunakan pompa bertekanan tinggi untuk meningkatkan tekanan pada air lalu memaksa air melintasi membran semi-permeabel dan mencegah garam serta zat pengotor terlarut (sekitar 95% hingga 99%) melewati membran sehingga didapatkan air bersih seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Jumlah tekanan yang dibutuhkan sistem tergantung pada  konsentrasi air yang disuplai (C-S Karavas, 2019). Semakin tinggi konsentrasi zat pengotornya, maka semakin banyak tekanan yang dibutuhkan untuk melawan tekanan osmotik air. Konsumsi daya untuk Reverse Osmosis (RO) berkisar dari 2 hingga 5 kWh/m3 tergantung pada jenis air yang dipilih untuk desalinasi (D Xevgenos, 2016).