Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

11
Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar Fatyya Hasanah Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus Depok, 16424, Indonesia. Email: [email protected] Abstrak Semakin meningkatnya populasi, semakin besar pula kebutuhan akan air minum sehingga ketersediaan air bersih pun semakin berkurang. Desalinasi berbasis tenaga matahari merupakan salah satu solusi aplikatif untuk menghasilkan air tawar di Indonesia. Sebagai negara kepulauan dan berada di bawah garis khatulistiwa, Indonesia memiliki potensi dalam mengembangkan desalinasi berbasis tenaga matahari dimana kedua sumber daya baik tenaga matahari dan air laut cukup berlimpah di negara ini. Penelitian ini menggunakan rancangan sederhana distiler dengan model seperti solar kolektor dan memanfaatkan fenomena natural evaporasi-kondensasi. Distiler pada penelitian ini dimanufaktur dengan menggunakan material sederhana yang sudah banyak berada di pasaran seperti aluminium, kayu, kaca, plastik filem, dan rangka lemari. Penelitian ini berkonsentrasi dalam kemampuan distiler dalam menyerap energi kalor matahari dan penggunaan energi kalor tersebut dalam proses kondensasi guna memproduksi air tawar. Pengukuran volume dilakukan selama 4 hari pada intensitas matahari yang berbeda-beda setiap harinya. Melalui penelitian ini dapat disimpulkan bahwa intensitas matahari telah ada saat cahaya matahari mulai terlihat di pagi hari pada pukul 6 pagi dan difusi energi kalor matahari telah mulai dimanfaatkan pada pagi hari tersebut. Akan tetapi kinerja distiler maish sanat rendah, hal ini terlihat dari angka efisiensi yang hanya mencapai 3,81%. Rendahnya kinerja distiler disebabkan antara lain losses yang terjadi pada distiler dari segi desain, proses kerja, maupun cuaca. Karenanya dibutuhkan rekayasa pada distiler berupa perubahan variabel fisis maupun teknis. Abstract The increasing population, the greater the need for drinking water, so the availability of clean water also decreases. Desalination solar energy is one solution applicable to produce freshwater in Indonesia. As an archipelago and is located below the equator, Indonesia has the potential to develop solar desalination where both resources both solar and ocean water is quite abundant in this country. This study used a simple design of distiller with model such as solar collector and utilize the natural phenomenon of evaporation-condensation. The distiller in this study was manufactured by using a common material thas has been on the market such as aluminum, wood, glass, plastic film, and iron frame. This study concentrates on the ability of distiller to absorb solar heat energy and the use of that heat energy in the process of condensation to produce freshwater. Volume measurement of the produces water performed during 4 days in the sun’s intensity varying each day. Through this study we can conclude that the intensity of the Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Transcript of Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Page 1: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Fatyya Hasanah

Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus Depok, 16424, Indonesia.

Email: [email protected]

Abstrak

Semakin meningkatnya populasi, semakin besar pula kebutuhan akan air minum sehingga ketersediaan air bersih pun semakin berkurang. Desalinasi berbasis tenaga matahari merupakan salah satu solusi aplikatif untuk menghasilkan air tawar di Indonesia. Sebagai negara kepulauan dan berada di bawah garis khatulistiwa, Indonesia memiliki potensi dalam mengembangkan desalinasi berbasis tenaga matahari dimana kedua sumber daya baik tenaga matahari dan air laut cukup berlimpah di negara ini. Penelitian ini menggunakan rancangan sederhana distiler dengan model seperti solar kolektor dan memanfaatkan fenomena natural evaporasi-kondensasi. Distiler pada penelitian ini dimanufaktur dengan menggunakan material sederhana yang sudah banyak berada di pasaran seperti aluminium, kayu, kaca, plastik filem, dan rangka lemari. Penelitian ini berkonsentrasi dalam kemampuan distiler dalam menyerap energi kalor matahari dan penggunaan energi kalor tersebut dalam proses kondensasi guna memproduksi air tawar. Pengukuran volume dilakukan selama 4 hari pada intensitas matahari yang berbeda-beda setiap harinya. Melalui penelitian ini dapat disimpulkan bahwa intensitas matahari telah ada saat cahaya matahari mulai terlihat di pagi hari pada pukul 6 pagi dan difusi energi kalor matahari telah mulai dimanfaatkan pada pagi hari tersebut. Akan tetapi kinerja distiler maish sanat rendah, hal ini terlihat dari angka efisiensi yang hanya mencapai 3,81%. Rendahnya kinerja distiler disebabkan antara lain losses yang terjadi pada distiler dari segi desain, proses kerja, maupun cuaca. Karenanya dibutuhkan rekayasa pada distiler berupa perubahan variabel fisis maupun teknis.

Abstract

The increasing population, the greater the need for drinking water, so the availability of clean water also decreases. Desalination solar energy is one solution applicable to produce freshwater in Indonesia. As an archipelago and is located below the equator, Indonesia has the potential to develop solar desalination where both resources both solar and ocean water is quite abundant in this country. This study used a simple design of distiller with model such as solar collector and utilize the natural phenomenon of evaporation-condensation. The distiller in this study was manufactured by using a common material thas has been on the market such as aluminum, wood, glass, plastic film, and iron frame. This study concentrates on the ability of distiller to absorb solar heat energy and the use of that heat energy in the process of condensation to produce freshwater. Volume measurement of the produces water performed during 4 days in the sun’s intensity varying each day. Through this study we can conclude that the intensity of the

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 2: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

sun has been there as the sunlight began to be seen in the morning at 6 am and diffused solar heat energy has begun to be exploited in that early morning. However, distiller's performance is still very low, as seen from the efficiency figures which only reached 3.81%. The low performance of distiller due among other losses that occur in the distiller in terms of design, work processes, and the weather. Hence the distiller be required engineering changes by changing the variables both physical and technical. Keyword : Desalination, Seawater, Freshwater, Solar Heat Energy

PENDAHULUAN

Dalam beberapa dekade terakhir, permasalahan kebutuhan air bersih untuk keperluan sehari-hari menjadi tantangan utama dalam permasalahan dunia. Berdasarkan data WHO (2000), diperkirakan terdapat lebih 2 milyar manusia per hari terkena dampak kekurangan air di lebih dari 40 negara didunia. 1,1 milyar tidak mendapatkan air yang memadai dan 2,4 milyar tidak mendapatkan sanitasi yang layak. Seperti yang disampaikan Jacques Diouf, Direktur Jenderal Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia (FAO), saat ini penggunaan air di dunia naik dua kali lipat lebih dibandingkan dengan seabad silam, namun ketersediaannya justru menurun. Akibatnya, terjadi kelangkaan air yang harus ditanggung oleh lebih dari 40 persen penduduk bumi.

Laut menutupi lebih dari dua pertiga atau tujuh puluh persen permukaan bumi. Luas keseluruhan wilayah laut yang menutupi bumi adalah 361.000.000 km persegi, dengan kedalaman rata rata 3800 m. Jumlah air laut yang melimpah dapat dimanfaatkan sebagai alternatif bahan baku pemenuhan kebutuhan air bersih bagi masyarakat. Salah satu proses pengolahan air asin menjadi air tawar disebut proses desalinasi air laut.

Terdapat dua kategori teknologi dalam pengolahan pemurnian air laut, yaitu secara langsung dan secara tak langsung. Pengolahan pemurnian air laut dengan kategori tak langsung melibatkan beberapa unsur atau sistem, contohnya ialah melalui membran dan proses termal.

Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini penulis akan membahas mengenai inovasi teknologi solar still desalinasi. Dengan mengoptimumkan desain yang dapat ditinjau dari aspek material, kesetimbangan panas dan massa akan didapat inovasi alat desalinasi yang efesien. Inovasi ini tentunya akan didukung oleh eksperimen dan perancangan yang telah dilakukan dan direncanakan dengan baik. LANDASAN TEORI

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), desalinasi adalah suatu proses untuk membuat air laut menjadi air tawar. Proses ini dimanfaatkan untuk mendapatkan air yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup. Hasil sampingan dari proses ini ialah garam. Ketika air laut dididihkan, garam akan terlarut dan air akan menguap. Air yang menguap akan menghasilkan uap yang dapat berubah fasa ketika temperatur menurun. Perubahan fasa yang terjadi ialah kondensasi yang dapat merubah uap menjadi air kembali. Kandungan air inilah yang

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 3: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

mengandung garam yang rendah. Oleh karena itu, proses desalinasi melibatkan penambahan energi panas pada air laut untuk mengevaporasi air dan menghilangkan energi panas kembali dari uap untuk mengkondensasikan uap air menjadi air.

Secara umum terdapat 2 jenis solar still, yaitu solar still tipe aktif dan tipe pasif. Dari solar still yang telah ada, terdapat berbagai macam jenis solar still dengan tipe aktif dan pasif.

Gambar 1. Metode Desalinasi

Solar still tipe aktif memiliki alat bantu lain untuk menunjang proses desalinasi air laut selain alat utamanya, sedangkan solar still tipe pasif tidak menggunakan alat bantu lain melainkan hanya alat distilasinya saja.

Pada prinsipnya penyuling air tenaga surya bekerja sebagai berikut: Air baku ditempatkan dalam suatu wadah tertutup, bagian atas ditutup bahan transparan/tembus cahaya yang mempunyai kemiringan tertentu. Energi surya akan menembus bahan transparan dan akan masuk ke dalam ruangan tertutup dibawahnya, sehingga panas terkumpul dalam ruangan tersebut dan menyebabkan air didalamnya menguap. Uap yang terjadi mengembun pada bagian dalam dari penutup transparan karena ada perbedaan suhu dengan udara luar. Embun tersebut kemudian mengalir pada sepanjang permukaan penutup transparan dan ditampung oleh talang di ujung bawah penutup transparan.

Gambar 2. Prinsip Kerja Solar Desalinasi

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 4: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Dalam menentukan kinerja sebuah alat, dibutuhkan angka yang merepresentasikan kinerja tersebut. Angka tersebut dapat dihitung dengan cara menghitung efisiensi dari alat distilEr. Efisiensi pada alat juga menunjukan performa dari kerja alat tersebut, pada penelitian efisiensi penulis meninjau dari variabel air. Dari volume air yang dihasilkan, kita dapat menentukan efisiensi air dengan menggunakan 2 cara, yaitu membandingkannya dengan jumlah air laut keseluruhan, dan membandingkannya dengan jumlah air murni yang terkandung dalam air laut.

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑦 = !"#$%&!"#!"#$%&!"

π‘₯100% ...........................................(Rumus 1) METODE PENELITIAN 1. Detail Perancangan dan Proses Manufaktur

Pada perancangan distilator tenaga surya ini, penulis memutuskan untuk membuat distilator bertipe distilled solar still dimana absorber pada distilator tidak sejajar dengan permukaan tanah melainkan diberi sudut inklinasi atau kemiringan tertentu agar matahari yang ditransmisikan dapat langsung diserap material absorber tanpa harus dipantulkan terlebih dahulu.

Gambar 3 Desain Distiller Tenaga Surya

Keterangan Gambar: 1. Sirip Γ  Berfungsi sebagai sekat dan tempat penampungan air laut yang akan dikondensasikan. 2. Sekat Γ  Sekat yang paling bawah ini berfungsi untuk menampung air murni atau air kondensasi dimana air kondensasi tersebut didapat dari evaporasi air pada sekat-sekat di atasnya. 3. Pelat absorber Γ  Terbuat dari material dengan konduktivitas termal yang tinggi dan berfungsi sebagai evaporator air laut. 4. Kaca Γ  Berfungsi sebagai kondenser dimana kaca dilapisi oleh plastik yang memiliki konduktivitas termal yang rendah, perbedaan suhu dengan absorber tersebut akan membuat uap air akan terkondensasi.

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 5: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

2. Sistematika Pengukuran dan Pengambilan Data

Dalam melakukan pengujian performa solar desalinasi yang telah dibuat, penulis memanfaatkan data acquisition (DAQ) beserta perangkat lunak Lab VIEW 8.5 dan termokopel. Hal ini digunakan untuk mengukur temperature pada tujuh titik, yakni pada temperatur evaporator, temperatur kondensor, temperatur kaca, temperatur dry bulb ambien dalam, temperatur wet bulb ambien dalam, temperatur dry bulb ambien luar, dan temperatur wet bulb ambien luar.

Gambar 4 Pengujian Distribusi Temperatur

Dalam pengujian ini, pengukuran volume aktual dilakukan untuk mengukur volume air

yang berhasil disuling oleh distilator bertenaga surya. Langkah-langkah yang dilakukan sebelum pengambilan data pada penelitian ini antara lain adalah: 1. Menuangkan air laut ke dalam sekat-sekat penampang absorber sebanyak 5L-7L. 2. Mempersiapkan gelas ukur dan pipet untuk mengambil air kondensasi yang berhasil

tersuling. 3. Membuka kaca penampang kondenser pada distiler untuk akses menuju sekat air

kondensasi. Hal ini dilakukan karena sistem sekat air suling yang ada pada distiler belum dirancang untuk mengeluarkan airnya secara otomatis.

4. Menyuling hasil air kondensasi setiap 1 jam dari pukul 8 pagi dengan bantuan wiper. 5. Dengan pipet atau alat sedot lainnya, air hasil kondensasi diambil dan dituangkan ke dalam

gelas ukur untuk mengukur volume presisi dari air hasil kondensasi tersebut.

HASIL PENELITIAN 1. Hasil Pengujian Air dan Efisiensi

Pada penelitian ini penulis mengambil data volume air selama Β± 2 bulan dimulai sejak tanggal 28 desember sampai 28 februari dengan mengambil beberapa variabel input air laut yang masuk ke dalam distiller. Dari pengambilan data air ini, didapat data sebagai berikut;

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 6: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Tabel 5.1 Tabel Hasil Percobaan Pengujian

Volume Air Masuk

Volume Air Tersuling

5,5 liter 115 ml 6 liter 115,5 ml

6,5 liter 123 ml 7 liter 151,5 ml

Dengan menggunakan Rumus 1 pada jurnal ini, efisiensi dapat dihitung. Pada perhitungan efisiensi ini, jumlah air murni yang terkandung pada air laut harus dihitung terlebih dahulu.

Kandungan air laut Sodium = 30,61 % | Potassium = 1,07 % | Ca = 1,2 % Mg = 3,33 % | Ba = 6,2.10-4 % | Cl = 54,05 % Sr = 0,017 % | Fe = 6,2.10-4 % | Sulfat = 9,29 % Bicarbonat= 0,43 % | Fosfat = 1,88.10-4 % | Amm. N= 2,5.10-3 %

Γ¨ Didapat massa atom relatifnya setelah dikali dengan Ar – nya ialah 31,08

π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘™π‘Žπ‘’π‘‘ =π‘š π‘π‘Ÿπ‘–π‘›π‘’π‘€π‘Ÿ =

π‘‰π‘œπ‘™π‘’π‘šπ‘’ 𝑖𝑛 (𝑖)31,08 = π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘™π‘Žπ‘’π‘‘ (𝑖)

Dengan hukum Raoult (non-volatile solution) X saltwater = 0,983 (literatur)

𝑋 π‘ π‘Žπ‘™π‘‘π‘€π‘Žπ‘‘π‘’π‘Ÿ =π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘šπ‘’π‘Ÿπ‘›π‘–π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘™π‘Žπ‘’π‘‘

0,983 =π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘šπ‘’π‘Ÿπ‘›π‘– π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘™π‘Žπ‘’π‘‘ (𝑖)

π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘šπ‘’π‘Ÿπ‘›π‘– 𝑖 = 0,983 π‘₯ π‘šπ‘œπ‘™ π‘Žπ‘–π‘Ÿ π‘™π‘Žπ‘’π‘‘ (𝑖) Γ¨ Maka massa murni dari air laut = mol air murni (i) x 18 (massa relatif air) = Volume in

(i)

Volumeout = 115 ml(1); 115,5 ml(2); 123 ml(3); 151,5 ml(4) Volumein = 3131 ml(1); 3415 ml(2); 3700 ml(3); 3978 ml(4)

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑦 =π‘‰π‘œπ‘™π‘’π‘šπ‘’ π‘œπ‘’π‘‘(𝑖)π‘‰π‘œπ‘™π‘’π‘šπ‘’ 𝑖𝑛(𝑖) π‘₯100%

Efficiency = 3,67%(1); 3,38%(2); 3,32%(3); 3,81%(4) 2. Hasil Pengujian Temperatur Distiller a. Distribusi Temperatur Distiller Tanpa Objek Kerja Air

Selain merekam volume air yang dihasilkan dari distiller, distribusi temperatur juga turut direkam pada penelitian ini. Dibawah ini adalah rekam temperatur pada distiller pada saat air tidak diberi air laut.

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 7: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

Gambar 5 Distribusi Temperatur Tanpa Objek Kerja Air pada Pukul 06.30 – 08.00

Gambar 6 Distribusi Temperatur Tanpa Objek Kerja Air pada Pukul 06.30 – 16.30

Pada Gambar 6, dapat dilihat bahwa sejak pukul 6 pagi, energi kalor matahari sudah

mempengaruhi distiller. Hal ini terbukti dari suhu ambien dalam dan absorber yang lebih tinggi dibandingkan kondenser, fenomena ini mengindikasikan bahwa telah ada energi kalor (energi panas) matahari yang terkumpul di dalam ruang distiller. Pada Gambar 6, distribusi mengalami naik turun, hal ini disebabkan keadaan matahari yang tidak pasti di setiap saatnya. Bila dilihat dari jam pengambilan data yaitu pukul 6.30 pagi, kita bisa menyimpulkan bahwa energi kalor yang ada bukanlah didapat dari direct radiasi melainkan diffused radiasi, hal ini dapat diketahui dari intensitas matahari yang telah diukur dengan pyranometer selama bulan Desember dan Januari dimana intensitasnya hanya berkisar dari 30 – 50 W/m2, sedangkan di siang hari pada puncaknya intensitas matahari dapat mencapai 600 – 800 W/m2. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa hanya dengan diffused radiasi matahari saja, distiller pada penelitian ini sudah dapat bekerja.

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 8: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

b. Distribusi Temperatur Distiller Dengan Objek Kerja Air

Selain distribusi temperatur tanpa objek kerja air, distribusi temperatur dengan objek kerja air juga diukur pada penelitian ini.

Gambar 7. Grafik Distribusi Temperatur Dengan Objek Kerja Air pada Pukul 08.00 – 16.00

Gambar 8. Grafik Relative Humidity Keadaan Ruang Distiller dengan Objek Kerja Air pada Pukul 08.00 – 18.00

Gambar 8 menjelaskan distribusi temperatur dengan objek kerja air. Pada Gambar 7 dapat dilihatdistribusi temperatur dry bulb, wet bulb, dan kondenser pada distiller. Pada Gambar 8, temperatur dry bulb dan wet bulb yang ditampilkan karena pada penelitian ini kami ingin mengetahui relative humidity dari ruang dalam distiller. Bila melihat dari RH yang telah di plot pada Gambar 8, dapat dilihat sejak pagi hari keadaan ruang pada distiller telah mendekati keadaan jenuh/saturasi. Dimana pada keadaan saturasi, udara kering ruangan tidak dapat lagi menampung air dan terjadilah kondensasi. Semakin siang, RH yang terekam semakin sedikit. Hal ini dikarenakan semakin siang energi kalor yang masuk pada ruangan distiller semakin banyak yang membuat temperatur ruang semakin tinggi, semakin tinggi temperatur pada

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 9: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

ruangan, makan semakin banyak potensi air (uap air) yang dapat ditampung pada ruangan tersebut. Hal inilah yang menyebabkan pada keadaan matahari yang maksimum, keadaan RH menjadi minimum karena disebabkan uap air yang berada pada ruang distiller tidak mampu memenuhi potensi maksimal dari uap air yang dapat ditampung dikarenakan uap air maksimal yang semakin tinggi seiring dengan kenaikan temperatur ruang distiller.

PEMBAHASAN

Kinerja distiller pada penelitian ini belum dapat dianalisis secara meyeluruh, hal ini dikarenakan 3 faktor utama, yaitu:

1. Losses (dari segi desain) Losses pada segi desain ini yang menyebabkan keadaan ruang distiller masih memiliki

banyak celah-celah dimana energi kalor bisa dengan mudah terlepas ke lingkungan saat temperatur ruang semakin tinggi yang menyebabkan keadaan ruang semakin jenuh. Pada distiller yang digunakan pada penelitian ini, bukan hanya saat temperatur tinggi saja energi kalor terlepas ke lingkungan, karena lubang-lubang yang dibuat pada distiller pada penelitian ini, energi kalor bisa dengan mudah menuju lingkungan dan tidak terisolasi di dalam ruang distiller. Losses inilah yang menjadi salah satu faktor dimana kinerja belum dapat diteliti lebih dalam. 2. Losses kondensasi

Losses kondensasi adalah keadaan dimana uap air mengalami kondensasi pada penampang kondenser dan di saat yang bersamaan menyebabkan sinar matahari terhambat untuk ditransmisikan ke penampang absorber. Energi kalor matahari yang masuk pertama menyentuh lapisan kaca dan ditransmisikan ke dalam ruang distiller, bila lapisan kaca tertutupi oleh embun-embun air hasil kondensasi, maka energi kalor matahari akan terhambat ditransmisikan ke dalam ruang distiller. Hal ini yang menyebabkan keadaan saling meniadakan pada siklus desalinasi menggunakan distiller pada penelitian ini. 3. Matahari bulan januari

Faktor lainnya adalah matahari bulan Januari 2016. Keadaan matahari pada Januari 2016 banyak ditutupi oleh awan-awan yang menyebabkan cuaca bulan Januari 2016 cenderung mendung. Hal ini pula yang menyebabkan hasil air sulingan yang terekam pada penelitian ini tidak banyak yang didapat, dikarenakan keadaan cuaca yang kurang mendukung saat pengambilan data.

Bila meneliti kinerja distiller dari efisiensi yang telah terhitung, dapat dikatakan efisiensi ditiller masih sangat rendah, hal ini dibuktikan dengan efisiensi yang ada hanya memiliki kisaran 3,32 – 3,81 %. Hal ini tidak terlepas dari 3 faktor yang telah disebutkan pada subbab 5.3. Bila melihat proses dari desalinasi pada penelitian ini, terdapat losses yang terjadi pada setiap stage proses. Dari seluruh air laut yang terdapat pada distiller, tidak seluruhnya dapat tervaporasi dalam kurun waktu 1 hari, energi kalor matahari yang tertangkap pada ruang distiller belum mampu mengevaporasi keseluruhan kandungan air pada air laut, hal ini dikarenakan volume maksimum uap air yang dapat ditampung pada ruangan bertemperatur di dalam distiller belum mencukupi untuk menampung keseluruhan volume air murni apabila keseluruhannya terevaporasi. Dari uap air yang berhasil terevaporasi, tidak seluruhnya terkondensasi pada penampang kondenser, karena temperatur pada ruangan yang jenuh, hal ini yang menyebabkan uap air banyak yang tertahan pada ruangan, selain itu air yang terkondensasi dapat mengalami

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 10: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

evaporasi kembali bila tidak cepat disuling karena temperatur yang tinggi. Dari air yang telah terkondensasi, tidak keseluruhannya tersuling, hal ini dikarenakan proses penyulingan yang masih manual yaitu dengan menggunakan wiper dan tidak sedikit air kondensasi tersebut kembali jatuh pada penampang absorber.

Dari banyak variabel yang ada pada penelitian ini, banyak variabel fisis dan variabel teknis yang dapat dikombinasi dan direkayasa guna menambah kinerja dari distiller. Variabel tersebut mencakup beberapa hal. Variabel fisis yang dapat dirubah pada penelitian ini adalah luas penampang, semakin kecil luas penampang absorber, maka semakin sedikit air yang dapat ditampung, dengan sedikitnya air yang dapat ditampung maka air yang dihasilkan juga semakin sedikit. Lalu tinggi air, semakin rendah tinggi air pada distiller maka air akan semakin mudah terevaporasi. Tekanan pada ruang distiller juga dapat mempengaruhi kinerja, semakin tinggi tekanan pada ruang distiller maka proses evaporasi dan kondensasi akan semakin cepat terjadi. Temperatur kondenser juga mempengaruhi kinerja, semakin rendah temperatur kondenser maka uap air pada ruang distiller akan semakin mudah mengalami proses kondensasi. Konduktivitas termal dari material juga dapat mempengaruhi kinerja, bila menggunakan material dengan konduktivitas termal yang tinggi maka proses konduksi energi panas matahari pada pelat absorber akan semakin mudah. Pada beberapa jurnal temperatur inlet juga divariasikan, semakin tinggi temperatur inlet air laut maka air laut akan semakin mudah mengalami evaporasi dikarenakan temperatur yang lebih tinggi akan lebih dekat dengan temperatur jenuh dari zat cair tersebut. Untuk di berbagai tempat dan di berbagai waktu, sudut inklinasi juga mempengaruhi walaupun tidak seperti solar kolektor, untuk sudut inklinasi tersebut diperlukan penelitian sendiri sudut berapakah yang cocok di setiap lokasi dan setiap waktunya.

Selain variabel fisis, terdapat variabel teknis yang dapat direkayasa guna mendapatkan kinerja distiller yang lebih tinggi. Variabel teknis tersebut diantaranya adalah rekayasa permukaan kondenser, hal ini diperlukan karena air kondensasi yang menempel pada permukaan kondenser tidak secara otomatis jatuh meluncur menuju talang air, hal ini dikarenakan air kondensasi menempel pada permukaan kondenser, faktor inilah yang membuat rekayasa permukaan kondenser seperti coating atau hydrophobic surface perlu diteliti lebih lanjut agar mendapat permukaan kondenser yang diinginkan. Selain itu, rekayasa wiping air kondensasi juga perlu dilakukan karena pada penelitian ini penyulingan air dengan menggunakan metode wiping dilakukan secara manual, diharapkan metode wiping secara otomatis dapat diterapkan pada distiller agar pada penyulingan air tidak perlu mengangkat kaca dan wiping secara manual terlebih dahulu. Perbaikan posisi sirip juga perlu dilakukan, pada penelitian ini sirip pada penampang absorber dirancang untuk menampung air laut sedangkan sekat air hasil desalinasi hanya diletakkan pada bagian bawah, perbaikan posisi sirip diharapkan dapat memberikan kinerja yang lebih pada distiller. KESIMPULAN

1. Dalam waktu 1 hari distiller dapat menghasilkan air dengan volume maksimum 151,5 ml. 2. Kinerja pada distiller masih terbilang rendah dilihat dari efisiensi yang baru mencapai

3,81% pada angka maksimalnya. 3. Desain distiller pada penelitian belum cukup baik dikarenakan masih rendahnya kinerja

distiller. 4. Pada keadaan diffused radiation, distiller masih dapat bekerja dan menghasilkan

sejumlah air.

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016

Page 11: Desalinasi Berbasis Tenaga Surya Untuk Menghasilkan Air Tawar

SARAN

1. Adanya rekayasa pada variabel fisis dan teknis yang telah dipaparkan pada analisis penelitian ini guna meningkatkan kinerja distiller

2. Desain dan manufaktur alat harus lebih diperhitungkan kembali kedepannya agar menghasilkan distiller yang vakum dan memiliki kinerja yang baik.

3. Distiller ada baiknya memiliki sistem wiper air yang lebih otomatis agar penyulingan air lebih mudah dilakukan.

4. Dalam pengambilan data ada baiknya mengambil data keseluruhan dalam sehari, sebagai contoh data distribusi, wet bulb, dan intensitas matahari yang diambil dalam 1 hari agar menyulitkan dalam pengolahan data.

DAFTAR REFERENSI [1]http://www.visualcapitalist.com/extreme-water-shortages-are-expected-to-hit-these countries-by-2040/ [2]http://www.alternative-energy-news.info/wp-content/uploads/2015/02/solar-power-world- map-400x254.jpg [3] Chengel, Yunus. 2014. Thermodynamics: An Engineering Approach 8th ed. McGraw-Hill. [5] P. Prakash, V. Velmurugan, Parameters Influencing The Productivity of Solar Stills – A Review:Renewable and Sustainable Energy Reviews 49 (2015) 585-609 [6] Sathyamurthy Ravishankar, Hyacinth Kennady J, Nagarajan PK, Ahsan Amimul. Factors affecting the performance of triangular pyramid solar still. Desalination 2014;344:383–90. [7] Tiwari Kr Anil, Tiwari GN. Effect of water depths on heat and mass transfer in a passive solar still: in summer climatic condition. Desalination 2006;195:78–94.

Desalinasi berbasis ..., Fatyya Hasanah, FT UI, 2016