Desalinasi Air dengan Memanfaatkan Energi Terbarukan

Desalinasi Air dengan Memanfaatkan Energi Terbarukan

Sudrajat Harris Abdulloh*

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesa No. 10, Bandung, Indonesia

*Corresponding Author: harrisabd@students.itb.ac.id

Abstrak

Desalinasi dapat meningkatkan kualitas air, mengurangi masalah kelangkaan air, dan meningkatkan kualitas hidup dan ekonomi. Dua teknologi desalinasi yang saat ini digunakan adalah desalinasi termal dan membran. Proses desalinasi termal yang banyak digunakan adalah MSF, MED, dan VC, sedangkan proses desalinasi membran yang banyak digunakan adalah RO dan ED. Biaya energi, operasi dan pemeliharaan, serta investasi merupakan kontributor utama pada biaya produksi air apapun teknologi prosesnya. Biaya kebutuhan energi menyumbang hampir 50% biaya produksi air. Pada proses desalinasi termal (MSF, MED dan TVC). Bentuk energi yang diperlukan dalam operasi adalah termal dan listrik. Proces desalinasi termal MVC, hanya dibutuhkan listrik saja. Sedangkan pada proses desalinasi membran (RO dan ED) tidak dibutuhkan energi termal, hanya dibutuhkan listrik.

Sistem energi terbarukan seperti energi matahari, angin dan panas bumi, saat ini banyak digunakan sebagai sumber energi dalam proses desalinasi, teknologi ini sudah terbukti dan menjanjikan secara ekonomi untuk daerah terpencil yang tidak memiliki transmisi listrik dan kesulitan mendapatkan air. Teknologi yang terus berkembang, air bersih semakin langka dan harga bahan bakar fosil yang meningkat, desalinasi dengan energi terbarukan dapat menjadi pilihan yang ekonomis.

Kata kunci : Desalinasi, Renewable Energy, proses destilasi, proses membran.

1. Pendahuluan

Keubutuhan air secara global akan terus meningkat, namun ketersediaan sumber air bersih semakin langka karena sumber air yang sudah tercemar dan berkurangnya sumber air akibat perubahan iklim, sumber air bersih yang sangat minim sering dijumpai di daerah yang gersang/kering dan pesisir pantai. Desalinasi merupakan proses pengolahan air untuk memisahkan garam dari larutan garam untuk menghasilkan air minum atau air yang rendah TDS nya. Desalinasi air laut dan air payau dapat digunakan untuk meningkatkan ketersediaan sumber air bersih. Namun demikian, teknologi desalinasi membutuhkan energi yang tinggi dalam prosesnya, selama ini energi tersebut disediakan dari sumber energi berbasis fosil, yang harganya sangat fluktuatif, sulit untuk disalurkan ke daerah yang terpencil, dan tidak terbarukan[1].

Secara global, kapasistas pabrik desalinasi yang terpasang pada tahun 2014 mencapai 81 juta m3 _{per day dan diprediksi} akan mencapai 100 juta m3 _{per day pada} 2015[2]. Air umpan desalinasi tersebut terbagi dari beragam sumber, pembagiannya dapat dilihat pada gambar 1.

Sampai saat ini, umumnya pabrik desalinasi dibangun di daerah dengan ketersediaan energi yang melimpah dan harganya murah. Hingga 2012 hanya 1% dari total air desalinasi yang prosesnya memanfaatkan energi terbarukan. Energi terbarukan akan menjadi teknologi yang umum dengan biaya yang terus turun, sehingga energi terbarukan dapat menjadi pilihan yang harus dipertimbangkan.

Gambar 1 Persentase air umpan desalinasi di seluruh

dunia. [3], [4]

Saat ini, secara global, teknologi desalinasi yang terpasang 68% menggunakan teknologi desalinasi membran, 30% teknoli desalinasi termal, dan 2% menggunakan teknologi lainnya.

Pertumbuhan kapasitas desalination di seluruh dunia disajikan pada gambar 2. Desalinasi termal, sangat dominan sebelum 1990, hal ini sebelum desalinasi dengan teknologi membran populer.

Gambar 2 Kapasitas air desalinasi membran dan

termal terpasang. [2]

Desalinasi terbagi menjadi dua kategori, desalinasi termal yang menggunakan panas untuk menguapkan air bersih dari air umpan dan desalinasi membran (reverse osmosis), yang menggunakan tekanan tinggi dari pompa listrik untuk memisahkan air bersih dari air laut atau air payau. Pemilihan teknologi desalinasi dengan energi terbarukan harus dipertimbangkan atas dasar ketersediaan sumber energi terbarukan, misalnya pemanfaatan panas dengan concentrated solar power (CSP) untuk desalinasi termal, dan listrik dari solar photovoltaic untuk membran desalinasi dapat menjadi solusi di

wilayah yang gersang seperti di Timur tengah dan Afrika Utara. Dimana ketersediaan energi surya disana cukup melimpah sepanjang tahun. Selain itu energi terbarukan dari Angin dapat juga dimanfaatkan di wilayah pesisir dan kepulauan.

Meski teknologi desalinasi masih cukup mahal, dengan menurunnya biaya dari energi terbarukan, diharapkan dapat menekan total biaya keseluruhan proses desalinasi pada tahun yang akan datang. Inilah harapan wilayah terpencil dan kepulauan yang memiliki populasi rendah dengan infrastruktur air bersih dan transmisi listrik yang tidak memadai.

Pemetaan kebutuhan air dan sumber energi terbarukan adalah strategi utama dalam perencanaan sistem desalinasi baru. Desalinasi dengan energi terbarukan dapat menjadi kunci untuk melanjutkan perkembangan, terutama di negara yang sangat bergantung pada air desalinasi untuk kebutuhan masyarakat dan kebutuhan produksi seperti irigasi. Sehingga, membangkitkan energi terbarukan dapat dilihat sebagai investasi ekonomi yang menguntungkan karena dapat mengurangi biaya eksternal, sosial, lingkungan dan operasional[5].

2. Teknologi desalinasi

Dua tipe teknologi desalinasi yang digunakan di seluruh dunia dapat diklasifikasikan sebagai perubahan fasa (termal) atau membran, keduanya merupakan teknologi yang memerlukan energi dalam pengoperasiannya. Dari kedua tipe ini ada beberapa sub kategori yang menggunakan teknik yang berbeda, sebagaimana berikut ini.

Air Laut; 59% Air Payau; 22% Lainnya ; 41%

Gambar 3 Teknologi desalinasi utama [6], [7]

Tiga proses membran yang tidak dipertimbangkan dalam proses desalinasi, tapi juga relevan diantaranya: microfiltration (MF), ultrafiltration (UF, dan nanofiltration (NF). Proses pertikaran ion juga tidak digunakan dalam proses desalinasi, tetapi banyak digunakan untuk meningkatkan kualitas air untuk tujuan khusus, misalnya boiler feed water.

2.1. Teknologi desalinasi termal

Proses destilasi meniru siklus air alami, sebagaimana larutan garam dipanaskan, menghasilkan uap air, kemudian air dikondensasikan menjadi air tawar. Proses yang termasuk tipe ini adalah MSD, MED, dan VC. Saat ini 25% kapasitas desalinasi dunia berbasis MSF. Namun teknologi destilasi lainnya seperti MED dan VC meningkat pesat dan diantisipasi akan berperan penting di masa yang akan datang. Sebab MED dan VC akan lebih dipahami dan diterima. Seluruh proses ini membutuhkan energi termal atau mekanis untuk menguapkan air. Pada akhirnya teknologi ini sangat unggul ketika termal energi dengan biaya murah tersedia.

2.1.1. Multi-stage flash

Pada MSF, umpan air laut ditekan dan dipanaskan sampai temperatur maksimum yang dapat dicapai oleh unit operasi. Ketika cairan yang dipanaskan dilepaskan ke dalam ruang yang dipertahankan sedikit dibawah tekanan uap jenuh air, fraksi air

akan menguap menjadi steam. Steam selanjutnya diembunkan melalui eliminator kabut dan mengembun pada permukaan luar dari tabung perpindahan massa. Tetesan cairan kondensat masuk ke dalam penampung sebagai produk air tawar panas. Gambar 4 merupakan diagram unit MSF.

Gambar 4 Diagram unit MSF [8]

2.1.2. Multi-effect distillation

Unit MED beroperasi dengan prinsip mengurangi tekanan ambien pada setiap tahapan,

memungkinkan air umpan untuk menjalani beberapa pendidihan tanpa harus memasok panas tambahan setelah tahap pertama. Dalam unit ini, steam dan/atau uap dari boiler atau sumber panas lain yang tersedia (seperti sumber terbarukan atau energi limbah) dimasukkan ke serangkaian tabung, di mana ia mengembun dan memanaskan permukaan tabung dan bertindak sebagai permukaan transfer panas untuk menguapkan air garam di sisi lain. Energi yang digunakan untuk penguapan air garam adalah panas dari kondensasi uap di tabung. Larutan garam yang sudah diuapkan sekarang bebas dari salinitas dan sedikit lebih dingin-dimasukkan ke dalam, tahap-operasi bertekanan rendah sehingga uap mengembun menjadi produk air tawar, sekaligus menukarkan panas untuk

menguapkan sebagian dari

umpan air laut yang yang tersisa [4]. Gambar 5 adalah diagram dari unit MED. phase change thermal processes Multi-stage Flash evaporation (MSF) Multi-effect distillation (MED) Vapor Compression (VC), Mechanical (MVC) & thermal (TVC) single phase membrane processes Reverse osmosis (RO) Electrodialysis (ED)

Gambar 5 Diagram unit MED [8]

2.1.3. Mechanical vapor compression

Proses destilasi VC biasa digunakan untuk unit desalinasi air laut skala kecil hingga medium. Panas untuk menguapkan air berasal dari penekanan uap, daripada pertukaran panas dari steam dalam boiler.

Gambar 6 Diagran unit MVC / TVC [8]

2.2. Teknologi desalinasi membran

Membran dan penyaring dapat secara selektif melewatkan atau merejeksi ion tertentu, dan teknologi desalinasi telah dirancang dengan memanfaatkan kemampuan tersebut. Membran memainkan peranan penting dalam memisahkan garam dalam proses dialisis dan osmosis. Prinsip alami ini telah diadaptasi oleh dua proses desalinasi penting yang komersial, electrodialysis (ED) dan reverse osmosis (RO). Meskipun mereka biasanya digunakan untuk menghilangkan garam air payau, pengembangannya yang meningkat memungkinkan untuk diaplikasikan pada air laut. Sejumlah sistem desalinasi juga menambahkan unit filtrasi sebelum masuk unit utama untuk menghilangkan kontaminan yang dapat mempengaruhi operasi filter jangka panjang. Sistem filtrasi yang dimaksud yaitu microfiltrasi, nanofiltrasi, dan ultrafiltrasi

2.2.1. Reverse osmosis

Reverse osmosis adalah bentuk filtrasi bertekanan dimana filternya adalah membran semi-permeable yang dapat melewatkan air, tetapi tidak dengan garam. Sebuah sistem RO umumnya terdiri dari emat subsitem utama, dapat dilihat pada gambar 7, sistem pretreatment, pompa tekanan tinggi, modul membran, dan sistem post-treatment [3], [9], [10].

Gambar 7 Diagram unit RO [8], [11], [12]

2.2.2. Elektro-dialisis

Elektrodialisis (ED) adalah proses pemisahan elektrokimia yang menggunakan arus listrik untuk memindahkan ion garam selektif melalui membran, meninggalkan air tawar dibelakang. ED merupakan metode desalinasi air payau yang rendah biaya. Karena konsumsi energi tergantung pada konsentrasi garam pada air umpan, proses ED tidak menarik secara ekonomi untuk desalinasi air laut. Dalam proses ED ion dilewatkan melalui membran dengan medan listrik. Pada ED unit terdiri dari beberapa komponen dasar, yaitu sistem pretreatment,paket membrann, pompa tekanan rendah dan power supply dengan direct-current (rectifier atau PV system), dan sitem post-treatment [3], [9], [10], [13], [14].

Gambar 8 Diagram unit EDI [8], [15]

3. Energi Terbarukan

Energi terbarukan didefinisikan

sebagai energi yang

dibangkitkan/dihasilkan dari sumber alami yang dapat mengisi ulang secara alami dan konstan, seperti dari cahaya matahari, angin, hujan, pasang-surut air laut, gelombang ombak, dan panas bumi. The international Energy Agency (IEA) mendefinisikan energi terbarukan sebagai, listrik dan panas yang dibangkitkan dari cahaya matahari, angin, lautan, tenaga hidro, biomassa, panas bumi, biofuel dan turunan hidrogen dari sumber terbarukan.

3.1. Energi matahari

Energi matahari berkenaan dengan listrik dan panas yang dimanfaatkan dari matahari. Listrik Direct-current (DC) dapat dibangkitkan secara langsung dari matahari dengan menggunakan photovoltaic (PV) atau dengan menggunakan sel surya.

Gambar 9 Diagram pemanfaatan energi matahari

langsung (a) double basin, (b) single basin, (c) multi-step tilted, (d) micro-solar [8]

Gambar 10 Teknologi CSP yang tersedia (a) SPT,

(b) PTC, (c) LFR), (d) PDC) [16]

3.2. Energi Angin

Perbedaan pemanasan di permukaan bumi oleh matahari, menghasilkan kutub yang menerima panas matahari lebih sedikit dibanding pada ekuator. Dengan demikian, daratan dapat mengalami pemanasan dan pendinginan lebih cepat dibandingkan lautan. Perbedaan panas ini menghasilkan aliran cepat di bagian atmosfer. Energi angin umumnya diperoleh melalui kincir angin, angin memberikan energi untuk memutar bilah kincir sehingga memutar turbin untuk membangkitkan listrik [17].

Gambar 11 Contoh pemanfaatan energi angin untuk

proses ED [18]

3.3. Energi gelombang laut

Energi gelombang laut atau ombak adalah energi terbarukan yang bersumber dari dari tekanan naik turunnya gelombang air laut.

3.4. Energi pasang-surut air laut

Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut,

pertama adalah perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut, kedua adalah arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil [17].

3.5. Energi hidroelektrik skala kecil

Skema hidro mengkonversi energi yang tersedia dari air yang mengalir, seperti sungai, kanal, atau aliran menjadi listrik. Teknologi ini sudah dikomersialkan dan sudah sempurna secara teknik. Skala kecil yang dimaksud adalah kapasitas terpasang kurang dari 10MW. Hal penting dari teknologi ini adalah dampak lingkungan yang jauh lebih rendah dibandingkan harus membangun bendungan untuk membangun hidroelektrik skala besar [17].

3.6. Energi panas bumi

Energi panas bumi berasal dari panas yang dihasilkan di dalam perut bumi. Secara alami air dari aquifers dengan temperatur 50-150°C. Temperatur lebih dari 150°C diperlukan untuk membangkitkan listrik. Kekurangan dari energi panas bumi adalah kondisi geologi menentukan kualitas dari sumber panas, seperti temperatur fluida dan laju alir, hal ini sulit diprediksi dengan baik tanpa investasi yang signifikan dalam pengeboran dan pengujian. Dampaknya, energi panas bumi relatif termasuk investasi yang beresiko tinggi dibanding produksi energi dari sumber lainnya [17].

4. Kebutuhan energi pada proses desalinasi dengan berbagai teknologi

Seluruh proses desalinasi membutuhkan energi yang intensif dan

membutuhkan batas minimum untuk memberikan kerja pada proses pemisahan larutan garam menjadi air murni dan konsentrat brine. Hal tersebut independen berdasarkan detail teknologi yang digunakan, mekanisme dan tahapan proses. Konsep energi minimal untuk proses pemisahan dapat dijelaskan secara termodinamika. Perpindahan pelarut ditentukan oleh fluktuasi tumbukan termal antara molekul solvent. Kebutuhan kerja minimal setara dengan perbedaan energi bebas antara umpan dengan outlet (air murni dan konsentrat brine). Berbagai metode digunakan untuk mengkalkulasi kebutuhan energi minimun pada desalinasi. Menggunakan persamaan Van Hoff untuk air laut dengan salinitas normal setara dengan 33000 ppm pada 25°C, energi yang dibutuhkan adalah 0,77 kWh/m3_[20].

Kebutuhan kerja aktual, akan berlipat kali dari kebutuhan energi minimum secara teoritis. Hal disebabkan oleh kerja ekstra yang dibutuhkan untuk menjaga proses berlangsung pada laju yang tetap, dibanding hanya untuk proses pemisahan saja. Saat ini pabrik desalinasi membutuhkan 5 hingga 26 kali kebutuhan kerja minimum, bergantung dari jenis proses yang digunakan. Karena kebutuhan energi yang besar ini, maka diperlukan proses desalinasi yang efisien dalam penggunaan energi, efisiensi dapat dilakukan dengan pengembangan teknologi

Properties MSF MED MVC TVC SWRO BWRO ED

Typical unit size (m3_{/day) 50000-70000 5000-15000 100-3000 10000-30000} hingga 128000 hingga 98000 2-145000 Electrical energy consumption (kWh/m3₎ 2,5-5 2-2,5 7-12 1,8-1,6 4-6 1,5-2,5 2,64-5,5 Thermal energy

consumption (MJ/m3₎ 190-282 145-230 none 227 none none none Equivalent electrical to

thermal energy (kWh/m3₎ 15,83-23,5 12,2-19,1 none 14,5 none none none Total electricity

consumption (kWh/m3₎ 19,58-27,25 14,45-21,35 07-Des 16,26 4-6 1,5-2,5

2,64-5,5 ; 0,7-2,5 Product water quality

(ppm) ≈10 ≈10 ≈10 ≈10 400-500 200-500 150-500

dan studi skala ekonomi. RO, ED, dan VC merupakan proses desalinasi yang hanya menggunakan listrik sebagai sumber energi utama, sedangkan MSF, MED, dan TVC, mengunakan energi termal sebagai sumber energi utama, dan listrik sebagai sumber energi pendukung untuk menggerakan pompa. Listrik dapat dibangkitkan dari bahan bakar fosil (batu bara, minyak, gas), sumber terbarukan, nuklir. Termal energi dapat dihasilkan dari boiler berbahan bakar fosil, limbah panas pembangkit listrik, sumber energi terbarukan, limbah panas industri[8]. Kebutuhan energi pada tiap teknologi proses desalinasi tersaji pada tabel 1.

5. Kombinasi dan nilai ekonomi desalinasi dengan energi terbarukan

Menggunakan energi terbarukan sebagai sumber energi untuk proses desalinasi merupakan jalan yang baik untuk memproduksi air murni di berbagai lokasi. Penggunaan sistem desalinasi dengan energi terbarukan sangat menjanjikan pada wilayah terpencil, yang belum memiliki transmisi listrik yang memadai dan kondisi air yang langka. Sebagaimana teknologi yang terus berkembang serta air bersih dan sumber energi konvensional yang murah semakin langka, desalinasi dengan energi terbarukan menjadi lebih atraktif. Pabrik desalinasi dengan menggunakan energi matahari, angin, geotermal atau hibrid matahari-angin telah terpasang, sebagian besar merupakan projek demonstrasi sehingga memiliki kapasitas yang kecil. Kombinasi desalinasi dan RE yang memungkinkan tersaji pada gambar 12.

Biaya pengolahan air dengan proses desalinasi menggunakan energi terbarukan sangat berkorelasi dengan biaya energi yang dihasilkan dari energi terbarukan tersebut. Meskipun biaya sumber energi terbarukan tidak ada, biaya investasi untuk sistem energi terbarukan masih cukup tinggi, hal ini menyebabkan biaya produksi air menjadi tinggi. Namun dengan pengembangan teknologi energi

terbarukan, biaya investasi dapat berkurang dan biaya produksi air dari sumber ini juga akan ikut berkurang. Nilai rata-rata biaya produksi air untuk proses desalinasi, dan kombinasi RE-Desalinasi tersaji pada tabel 2, dan 3.

Tabel 2 Rata-rata biaya pengolahan air dengan proses desalinasi [8], [19]

Jenis Proses Jenis Air

Biaya pengolahan

(US$/ m3₎

MSF Air Laut

23000-528000 m3_{/hari 0,56-1,75}

MED Air Laut

91000-320000 m3_{/hari 0,52-1,01} 12000-55000 m3_{/hari 0,95-1,5} < 100 m3_{/hari 2,0-8,0} VC Air Laut 30000 m3_{/hari 0,87-0,95} 1000 m3_{/hari 2,0-2,6} RO Air Laut 100000-320000 m3_{/hari 0,45-0,66} 15000-60000 m3_{/hari 0,48-1,62} 1000-4800 m3_{/hari 0,7-1,72} RO Air Payau 40000 m3_{/hari 0,26-0,54} 20-1200 m3_{/hari 0,78-1,33} <20 m3_{/hari 0,56-12.99} ED Air Payau Besar 0,6 Kecil 1,05

6. Dampak lingkungan desalinasi

Tiga dampak lingkungan yang umumnya terjadi karena proses desalinasi ialah (1) sejumlah besar gas panas yang diemisikan dari konsumsi energi yang

Gambar 12 Kombinasi sumber energi terbarukan dan

intensif, (2) limbah konsentrat brine, dengan jumlah yang besar dan temperatur yang tinggi, (3) limbah bahan kimia yang digunakan pada proses pretreatment.

Seluruh proses desalinasi merupakan proses yang membutuhkan energi intensif, hasilnya sejumlah besar emisi gas rumah kaca, seperti CO, CO2, NO, NO2, dan SO2. Jumlah CO2 yang diemisikan diperkirakan sebesar 25 kg/m3 _{produksi air. Penggunaan} sumber energi terbarukan merupakan solusi yang sangat baik untuk meminimalisir bahaya gas rumah kaca.

Konsentrat merupakan hasil samping proses desalinasi, konsentrat ini merupakan larutan yang mengandung garam konsentrasi tinggi. Salinitas hasil buangan pabrik RO, 100% lebih tinggi dibandingkan salinitas air laut pada temperatur ambient.

Salinitas buangan proses distilasi (MSD atau MED) sekitar 15% lebih tinggi dibanding air laut pada temperatur 5-10°C diatas temperatur ambient. Oleh karena itu pabrik distilasi memiliki dampak negatif yang lebih tinggi terhadap ekosistem laut dan perairan karena temperatur yang lebih tinggi mengurangi konsentrasi keseluruhan oksigen terlarut pada air. Sehingga makhluk hidup yang rentan pada kadar oksigen rendah akan terdampak.

Proses RO membutuhkan pretreatment intensif dibanding proses distillasi, pretreatment ini biasanya berupa tambahan zat kimia yang dapat berdampak terhadap ekosistem laut dan perairan baik secara langsung, maupun tidak langsung. Tetapi jumlah dari zat kimia ini biasanya relatif rendah.

Tabel 3 Kebutuhan energi dan biaya produksi proses desalinasi dengan energi terbarukan.[2], [3]

Proses RE-Desalinasi Kapasitas (m3_{/hari) Kebutuhan Energy (kWe/m}3₎ Biaya pengolahan

(US$/m3₎

Solar still < 100 solar passive 1,3-6,5

Solar MEH 1-100 Termal: 29,6 2,6-6,5

Listrik: 1,5

Solar MD 0,15-10 45-59 10,5-19,5

Solar pond/MED 20000-200000 Termal: 12,4-24,1 0,71-0,89

Listrik: 2-3

Solar pond/RO 20000-200000 Air Laut: 4-6 0,66-0,77

Air Payau: 1,5-4 2,4-2,8

Solar CSP/MED > 5000 Termal: 12,4-24,1

Listrik: 2-3

Solar PV/RO < 100 Air Laut: 4-6 11,7-15,6

Air Payau: 1,5-4

Solar PV/EDR < 100 1,5-4 10,4-11,7

Wind/RO 50-20000 Air Laut: 4-6 6,6-9,0 skala kecil

Air Payau: 1,5-4 1,95-5,2 (1000 m3/hari) Wind/MVC < 100 07-Des 5,2-7,8 Geotermal/MED 80 Termal: 12,4-24,1 2-2,8 Listrik: 2-3 Nomenclature

CSP concentrated solar power ED electrodialysis

MED multi-effect destillation MSF multi-stage distillation

MVC mechanical vapour compression PV photovoltaic

RE renewable energy RO reverse osmosis TDS total dissolved solid

TVC thermal vapour compression VC vapour compression

Daftar Pustaka

[1] J. Shen, G. Mkongo, G. Abbt-Braun, S. L. Ceppi, B. S. Richards, and A. I. Schäfer, “Renewable energy powered membrane technology: Fluoride removal in a rural community in northern Tanzania,” Sep. Purif.

Technol., vol. 149, pp. 349–361, 2015.

[2] N. Ghaffour, J. Bundschuh, H. Mahmoudi, and M. F. a. Goosen, “Renewable energy-driven desalination technologies: A comprehensive review on challenges and potential

applications of integrated systems,”

Desalination, vol. 356, pp. 94–114,

2015.

[3] A. A. Al-karaghouli and L. L. Kazmerski, “Renewable Energy Opportunities in Water Desalination,” 2008.

[4] M. A. Eltawil, Z. Zhengming, and L. Yuan, “Renewable Energy Powered Desalination System : Technologies and Economics-State of The Art,” Int.

Water Technol. Conf., vol. 12, no. 1,

pp. 1–38, 2008.

[5] N. García-Vaquero, E. Lee, R. Jiménez Castañeda, J. Cho, and J. a. López-Ramírez, “Comparison of drinking water pollutant removal using a nanofiltration pilot plant powered by renewable energy and a conventional treatment facility,” Desalination, vol. 347, pp. 94–102, 2014.

[6] I. Renewable and E. Agency, “Water Desalination Using Renewable Energy,” no. March, 2012.

[7] I. Houcine, F. Benjemaa, M. Chahbani, and M. Maalej, “Renewable energy sources for water desalting in Tunisia,”

Desalination, vol. 125, pp. 123–132,

1999.

[8] A. Al-Karaghouli and L. L. Kazmerski, “Energy consumption and water production cost of conventional and renewable-energy-powered

desalination processes,” Renew.

Sustain. Energy Rev., vol. 24, pp. 343–

356, 2013.

[9] C. Charcosset, “A review of membrane processes and renewable energies for

desalination,” Desalination, vol. 245, no. 1–3, pp. 214–231, 2009.

[10] I. G. Wenten, Teknologi Membran dan

Aplikasinya di Indonesia. 2010.

[11] I. G. Wenten, N. F. Himma, S. Anisah, and N. Prasetya, Membran

Superhidrophobik. 2015.

[12] I. G. Wenten, N. F. Himma, N. Prasetya, and S. Anisah, Kontaktor

membran. 2015.

[13] I. G. Wenten, A. N. Hakim, and Khoirudin, Elektrodialisis. 2014. [14] I. G. Wenten, Khoirudin, and A. N.

Hakim, Pemisahan elektro ionik

berbasis membran. 2014.

[15] M. Tedesco, E. Brauns, A. Cipollina, G. Micale, P. Modica, G. Russo, and J. Helsen, “Reverse electrodialysis with saline waters and concentrated brines : A laboratory investigation towards technology scale-up,” J. Memb. Sci., vol. 492, pp. 9–20, 2015.

[16] N. Ghaffour, S. Lattemann, T. Missimer, K. C. Ng, S. Sinha, and G. Amy, “Renewable energy-driven innovative energy-efficient desalination technologies,” Appl.

Energy, vol. 136, pp. 1155–1165, 2014.

[17] B. S. Richards and A. I. Schäfer, “Renewable Energy Powered Water Treatment Systems,” Escobar Int.

Conf., 2009.

[18] P. Malek, J. M. Ortiz, and H. M. a. Schulte-Herbrüggen, “Decentralized desalination of brackish water using an electrodialysis system directly powered by wind energy,” Desalination, vol. 377, pp. 54–64, 2016.

[19] L. Garc, “Renewable energy applications in desalination : state of the art,” Sol. Energy, vol. 75, pp. 381– 393, 2003.

[20] U. Lachish, “Osmosis and

thermodynamics,” Am. J. Phys., vol. 75, no. 11, p. 997, 2007.

[21] A. I. Schäfer, G. Hughes, and B. S. Richards, “Renewable energy powered membrane technology: A leapfrog approach to rural water treatment in developing countries?,” Renew.

Sustain. Energy Rev., vol. 40, pp. 542–