Pengertian Osmosis terbalik dan mafaatnya

Ketika Anda mengisi segelas air, apakah Anda pernah bertanya-tanya apakah itu benar-benar murni? Lebih penting lagi, apakah Anda bertanya-tanya bagaimana itu bisa diminum? Dan mungkin yang lebih penting, apakah Anda pernah khawatir bahwa suatu hari nanti kita akan kehabisan air?

Bagi mereka yang menatap kaca di depan mereka dengan rasa takut yang tiba-tiba, jangan khawatir. Masalah-masalah seperti kemurnian air dan kelangkaan air keduanya berada di bawah lingkup osmosis terbalik, salah satu proses industri yang paling penting untuk kelangsungan hidup umat manusia yang berkelanjutan.

Apa itu Osmosis terbalik

Sederhananya, osmosis terbalik adalah industri aktif, proses yang digerakkan oleh energi yang melibatkan pemberian tekanan pada konsentrasi zat terlarut yang tinggi dan memaksa pelarut melalui membran selektif permeabel; zat terlarut tetap dalam konsentrasi yang semakin tinggi, saat pelarut dimurnikan. Sebelum kita membahas mengapa osmosis terbalik mungkin menyelamatkan spesies kita, kita harus melihat lebih dekat hubungan manusia dengan air.ormosis terbalik

Manusia dan Air

Dengan lebih dari 7 miliar orang di planet ini, pikirkan tentang jumlah air yang luar biasa yang digunakan setiap hari … disarankan agar manusia mengonsumsi 2 liter air per hari sebagai kebutuhan kesehatan minimal, yang berarti sekitar 14 miliar liter minum setiap hari, rata-rata. Itu hanya minum! Maka, tentu saja, Anda perlu menyikat gigi, mandi, mencuci piring, mencuci, mencuci mesin pencuci piring, menyediakan untuk hewan peliharaan dan menyiram rumput, belum lagi jumlah air yang dibutuhkan untuk proses industri, dan jumlah air yang tidak sengaja terbuang setiap hari!

Di beberapa bagian dunia, seperti Indonesia, orang tidak terlalu berhati-hati dengan penggunaan air mereka, dan dapat menggunakan sebanyak 150 galon air setiap hari! Penggunaan air rata-rata sangat bervariasi di seluruh dunia, tetapi intinya tetap …. kita menggunakan sejumlah besar air sebagai spesies.

Ini mungkin tidak tampak seperti itu, tetapi air adalah sumber daya yang terbatas di Bumi. Melihat luasnya samudera, ini mungkin kelihatannya tidak benar, tetapi ingat bahwa lautan dipenuhi dengan air garam. Sementara hampir 75% dari permukaan bumi ditutupi dengan air, hanya 5% dari itu adalah air tawar. Air garam memenuhi lautan, yang tidak dapat diminum oleh manusia, juga tidak baik untuk menanam tanaman atau penggunaan penting lainnya dari air tawar. Dengan demikian, penggunaan air tawar yang tidak hati-hati, dan kegagalan untuk mengisi kembali cadangan air tawar dengan benar, berarti bahwa pasokan air kita adalah masalah yang terus meningkat.

Sekarang, Anda dapat yakin bahwa kita tidak akan pernah kehabisan air, tetapi itu akan menjadi semakin mahal. Upaya desalinasi (mengeluarkan garam dari air garam) membutuhkan infrastruktur yang luas dan sangat mahal, tetapi juga penting. Tanpa kemajuan dalam sistem pemurnian air, proses desalinasi, dan penggunaan kembali air yang meluas, umat manusia akan berada di tengah-tengah krisis yang bahkan lebih besar daripada yang sudah dihadapinya. Ada lebih dari 13.000 pabrik desalinasi di seluruh dunia, dan beberapa daerah di dunia sudah menggunakan hingga 20% air laut desalinasi untuk kebutuhan air tawar mereka.

Salah satu proses utama dalam upaya desalinasi, serta dalam pengolahan limbah dan upaya daur ulang air, adalah osmosis terbalik!

Bagaimana cara kerja Osmosis terbalik?

Anda mungkin akrab dengan istilah osmosis adalah pergerakan setiap pelarut dari daerah konsentrasi zat terlarut tinggi ke konsentrasi zat terlarut rendah, sehingga menyamakan konsentrasi zat terlarut di kedua sisi membran selektif yang permeabel. Proses ini sangat penting bagi keberadaan kita, karena sel-sel tubuh kita gunakan untuk memindahkan air ke setiap organ dan jaringan, memfasilitasi fungsi metabolisme dan kehidupan itu sendiri! Ini adalah proses pasif yang tidak memerlukan input energi, karena molekul dalam air ingin menemukan keseimbangan untuk meratakan tekanan osmotik.osmosis

Osmosis terbalik, seperti namanya, pada dasarnya adalah kebalikan dari proses ini. Alih-alih menyamakan konsentrasi zat terlarut untuk mengurangi tekanan osmotik, osmosis osmosis melibatkan pemberian tekanan pada konsentrasi zat terlarut yang sangat tinggi dan memaksa pelarut melalui membran semi-permeabel, sehingga meningkatkan konsentrasi konsentrasi zat terlarut di sisi pertama. Ini akan meninggalkan pelarut murni di satu sisi dan zat terlarut yang sangat terkonsentrasi di sisi lain.

Meskipun seluk-beluk rekayasa di balik sel-sel ini berada di luar ruang lingkup artikel ini, cukup untuk mengatakan bahwa tanpa teknologi ini, dan kemampuannya untuk mengambil air yang terkontaminasi dengan apa pun dari kotoran manusia dan racun menjadi garam dan kelebihan logam berat, kita ingin berada dalam kondisi yang jauh lebih buruk daripada kita sekarang sebagai spesies. Untuk memahami betapa pentingnya teknologi ini, mari kita lihat beberapa aplikasi di mana osmosis osmosis osmosis digunakan.

Contoh pemanfaatan Osmosis terbalik

Sementara artikel ini terutama berfokus pada kemampuan osmosis  terbalik untuk menyelamatkan kita dari kehabisan air tawar dalam 50 tahun ke depan, ada banyak kegunaan lain untuk osmosis terbalik yang membuatnya penting bagi kehidupan kita sehari-hari.

Desalinasi

Ya, osmosis terbalik mungkin paling terkenal karena kemampuannya untuk menghilangkan garam dari air asin, meninggalkan air segar yang segar. Namun, osmosis terbalik dan air desalinasinya hanya menyediakan sekitar 1% dari air minum di Bumi. Untungnya, miliaran dolar dicurahkan ke dalam teknologi ini setiap tahun, dan dengan 50% populasi dunia tinggal di dekat pantai samudra, ini akan menjadi sumber air tawar yang semakin penting seiring bertambahnya populasi kita. Ada teknologi desalinasi lain, seperti penguapan panas, tetapi banyak uang R&D yang dituangkan ke dalam membran kecil, diproduksi dengan biaya lebih murah, untuk membuat air minum desalinasi menjadi solusi yang hemat biaya dan berkelanjutan.

Pengolahan air dengan reverse osmosis

Selain menghilangkan garam dari air payau dan air laut, reverse osmosis (osmosis balik) juga digunakan untuk menghilangkan setiap jenis kontaminan dari air. Ada banyak (kecil) kotoran yang masuk ke dalam pasokan air kita, seperti fluorida dan logam berat lainnya. Pada tingkat yang lebih bisa diterima, bayangkan semua racun dan produk limbah dalam urin dan air yang kita siram di toilet? Semua air itu dapat diolah dan diproses melalui osmosis terbalik untuk menghilangkan semua partikel, hanya menyisakan air segar yang dapat diminum yang keluar dari keran Anda — atau mengisi ulang mangkuk toilet Anda!

Mendaur ulang

Dengan Revolusi Hijau yang terjadi di seluruh dunia, daur ulang telah menjadi sorotan dalam beberapa tahun terakhir, tetapi banyak orang tidak menyadari bahwa daur ulang juga menghasilkan sejumlah besar air limbah yang terkontaminasi sebagai produk sampingan. Instalasi osmosis terbalik di pabrik daur ulang dapat memisahkan racun-racun itu dan mendaur ulang air segar kembali ke dalam sistem untuk membuat proses industri daur ulang lebih berkelanjutan!

Pembangkit listrik

Ini adalah salah satu area dengan pertumbuhan tercepat di mana reverse osmosis diterapkan. Dalam produksi energi, uap sering digunakan untuk memutar turbin, tetapi ketika uap ini tidak murni, ia dapat mengurangi efisiensi pembangkit energi. Ketika uap ini diproses melalui sistem osmosis balik untuk menghilangkan kotoran, maka secara signifikan dapat mengurangi konsumsi sumber daya dalam produksi energi, dan membuat seluruh proses lebih berkelanjutan.

Kegunaan osmosis balik lainnya

Beberapa penggunaan reverse osmosis yang lebih tak terduga termasuk penerapannya dalam industri pembuatan anggur, serta dalam produksi sirup maple. Etanol, yang merupakan bahan bakar jutaan mobil di seluruh dunia, juga dapat dimurnikan melalui reverse osmosis. Ingat, air bukan satu-satunya pelarut yang dapat mengambil manfaat dari teknologi ini!

Ringkasan

Ada banyak hal yang kita anggap remeh di dunia, tetapi ketersediaan air bersih tidak boleh salah satunya! Penggunaan air yang bertanggung jawab akan menjadi lebih penting di tahun-tahun dan dekade mendatang, dan reverse osmosis akan memainkan peran penting dalam upaya global kita untuk bertahan hidup dan berkembang!

Pengertian Osmosis terbalik dan mafaatnya 1

Tinggalkan Balasan