1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Kebutuhan akan air bersih semakin meningkat dari hari ke hari yang
disebabkan oleh faktor industrialisasi, motorisasi, dan peningkatan standar hidup
umat manusia. Penelitian menunjukkan bahwa cadangan air bersih tidak akan
mampu memenuhi kebutuhan penggunaan dikarenakan kurangnya ketersediaan
air bersih. Hal ini sudah diperkirakan oleh United Nations Organization bahwa
pada tahun 2025, hampir 1800 juta jiwa di dunia akan mengalami kelangkaan air
bersih (UN-Water). Kondisi ini dapat dicegah jika umat manusia dapat
menemukan cara lain untuk memproduksi air bersih. Untungnya, teknologi
desalinasi telah dikembangkan sejak lama menyerupai siklus hidrologi alami
untuk mencegah permasalahan ini, tetapi teknologi ini tentunya memerlukan
energi yang banyak dan mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan.
Desalinasi secara luas diadopsi dalam Timur Tengah, Negara Arab,
Amerika Utara, Asia, Eropa, Afrika, Amerika Tengah, Amerika Selatan dan
Australia untuk memenuhi kebutuhan air bersih dan kebutuhan pengolahan air.
Hampir 10000 ton minyak dibutuhkan setiap tahun untuk memproduksi 1000
m3/hari air bersih (Kalogirou, 2005). Konsentrat garam yang dibuang keluar dari
sistem desalinasi juga menjadi ancaman serius bagi kehidupan air laut (Roberts
dkk, 2010). Sistem desalinasi yang paling umum digunakan adalah Multi Stage
Flash (MSF), Multi-Effect Distillation (MED), Vapor Compression (VC), Reverse
Osmosis (RO) dan Elektro-Dialysis (ED) (Ali dkk, 2011). Sistem desalinasi
konvensional yang dioperasikan dengan menggunakan bahan bakar fosil juga
turut mengkontribusikan emisi rumah kaca atau GHG (Green House Gas). Hal
inilah yang mendorong para peneliti untuk mencari cara alternatif untuk memberi
daya pada sistem dengan energi terbarukan.
Energi terbarukan yang digunakan oleh proses desalinasi umumnya berupa
energi surya, angin, dan geothermal. Diantara ketiganya, 57% sistem desalinasi
disuplai dengan tenaga surya sebagai energi terbarukan (Eltawil dkk, 2009).
2 Bangsa Arab juga telah mengubah perhatian mereka pada energi surya dengan
tujuan dapat menyediakan air bersih tanpa mencemari lingkungan. Klasifikasi
sistem desalinasi tenaga surya dapat dilihat pada gambar 1.1.
Gambar 1.1 Klasifikasi Desalinasi Surya (Ali dkk, 2011)
1.2 Perumusan Masalah
Dalam skripsi ini, permasalahan yang akan diselesaikan adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana memperoleh kenaikan temperatur selama pemanasan
berlangsung pada evaporator dengan analisa teoritis.
2. Menentukan rata-rata kenaikan temperatur fluida kerja dalam
evaporator setiap detiknya.
3. Membandingkan kenaikan temperatur per menit hasil analisis dengan
3 1.3 Batasan Masalah Penelitian
1. Kapasitas panas material evaporator dan kondensor diabaikan
2. Temperatur pada masing-masing komponen adalah seragam atau tidak ada
variasi temperatur di evaporator dan kondensor
3. Sumber panas menggunakan pemanas listrik agar suplai panas ke
evaporator merata dan tidak mengganggu perhitungan konfigurasi
evaporator dan kondensor
4. Aliran fluida dalam sistem diasumsikan laminar karena kecepatan fluida
kerja baik dalam alat penukar kalor, evaporator dan kondensor sangat kecil
5. Efek radiasi diabaikan
6. Panas hilang secara konveksi natural
7. Ketinggian air laut dalam evaporator konstan
1.4 Tujuan Penelitian
1. Dapat memahami prinsip kerja desalinasi sistem vakum
2. Dapat membandingkan hasil analisa teoritis dengan Fortran PowerStation
95 serta dengan penelitian
3. Dapat menentukan kenaikan temperatur air laut selama pemanasan setiap
detik
1.5 Manfaat Penelitian
1. Secara aspek akademis, penelitian ini berhubungan dengan mata kuliah
Energi Surya, Perpindahan Panas I dan II, serta Mekanika Fluida I dan II,
sehingga dengan dilakukannya penelitian ini dapat menambah wawasan
serta mengembangkan pola pikir tentang pemanfaatan energi surya yang
tersedia sepanjang tahun dan ramah lingkungan
2. Secara aspek praktis, penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan untuk
penyediaan air bersih di daerah pesisir pantai maupun dijadikan acuan
dalam penelitian berikutnya.
4 1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran secara menyeluruh, sistematika penulisan
skripsi ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan latar belakang, perumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penulisan serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini menjelaskan teori-teori yang mendukung dan menjadi
pedoman dalam penyusunan skripsi
.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini membahas mengenai metode pelaksanaan penelitian, tempat,
bahan dan alat serta prosedur analisis yang digunakan dalam penelitian.
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini membahas mengenai data yang diperoleh dari hasil analisis
dan perbandingan data pengujian dengan analisa teoritis.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini membahas mengenai kesimpulan yang diperoleh dari pengujian
skripsi dan saran-saran yang diperlukan untuk memperbaiki hasil penelitian
