Electrodeionization (EDI)
Di negeri kita Indonesia, air melimpah, baik itu air layak konsumsi, maupun yang tidak layak untuk di konsumsi. Secara umum 71 % permukaan bumi ini terdiri atas air dan 29 % nya berupa daratan atau pulau (kepulauan). Dari 71% tersebut, bisa di elaborasi lagi menjadi 96.5 % nya berupa air asin dan hanya 3.5 % berupa air tawar. Jadi potensi besar adalah mengolah 96.5% air asin tersebut menjadi air tawar yang bisa di konsumsi. Tetapi cerita kali ini akan lebih ke 3.5% nya tersebut, mungkin akan jauh2 lebih kecil dari angka itu, karena akan sedikit mengulik mengenai air sangat murni.
"Ultra Pure Water" atau UPW adalah air dengan kemurnian sangat tinggi. Tolok ukur yang paling gampang adalah air tanpa mengandung kontaminan, atau dalam bahasa teknis mungkin tanpa zat terlarut sama sekali. Secara kualitatif, paling gampang adalah di ukur dengan conductivity yaitu dengan angka 0.05 μS/cm. Conductivity dalam bahasa awam adalah kemampuan menghantarkan listrik dalam hal ini listrik di "transfer" dengan adanya ion/electron dalam air. Jadi dengan angka conductivity sekecil itu, air "sangat murni" ini tidak dapat menghantarkan listrik. Dalam bahasa lain, orang menyebut nya dengan resistivity, dengan satuan Ohm. Air sangat murni ini memiliki nilai Resistivity sebesar 18.18 mega-Ohm (MΩ·cm) . Artinya air tersebut memiliki hambatan sangat besar untuk menghantarkan arus listrik.
Dalam pemakaian sehari-hari kita tidak akan pernah menemukan air tersebut, karena memang hanya beberapa industri yang menggunakan nya, yaitu industri farmasi (obat-obatan) dan industri semi konduktor. Sebagai seorang teknisi air, kebetulan banyak menangani industri farmasi untuk pembuatan air ultra murni tersebut. Sedangkan untuk industri semi konduktor belum ada pengalaman melakukannya. Secara regulasi, di indonesia farmasi masuk dalam BPOM, Badan Pengawasan Obat dan Makanan. Dimana kategori obat didalam nya termasuk obat luar (kosmetik) namun, secara aktual, yang penerapan nya sudah ketat baru obat yang di konsumsi ke dalam tubuh. Sedangkan untuk obat luar (termasuk kosmetik) dan makanan, pemakaian air ultra murni belum banyak di gunakan. Bahkan untuk farmasi sendiri standard conductivity hanya 1.3 μS/cm tidak sampai pada air sangat murni. Sedangkan untuk kosmetik masih di angka 4 μS/cm (microsiemens).
Bagaimana membuat air sangat murni tersebut ?
Secara sederhana kontaminant (pengotor) di air terbagi menjadi 2 : tidak larut (ter-suspensi : Total Suspended Solid) dan terlarut (Total Dissolved Solid). Otomatis keduanya harus di hilangkan secara bertahap.
Tahap pertama : Pretreatment yaitu menghilangkan Total Suspended Solid. Isi dari pretreatment tentu saja bermacam-macam tergantung water content atau analisa air nya, dan tentunya tergantung sumber nya. Dan Pretreatment ini juga bertahap, tidak bisa 1 sistem untuk semuanya.
Tahap berikut nya adalah mengurangi Total Dissolved Solid. Kenapa mengurangi, karena hal ini juga harus bertahap, tidak serta merta akan menghasilkan air murni hanya dari 1 tahap saja. Pengurangan TDS ini bisa menggunakan membrane sistem dan juga dengan ion exchange.
Tahap paling akhir untuk menghasilkan air sangat murni adalah dengan sistem Electrodeionization. Pada prinsip nya adalah unit ini menggabungkan membrane selective permeable, yaitu membrane yang dapat memilih ion yang dapat di lewatkan dan teknologi ion exchange (penukar ion). Bila berbicara mengenai penukar ion, tentu kita akan berbicara mengenai ion yang di ambil dan ion yang di lepas. Secara sederhana, pada saat beroperasi resin penukar ion akan mengambil ion2 dari dalam air sehingga produk akhirnya berupa air murni yang bebas ion. Ion-ion yang tertangkap pada resin tersebut harus di buang lagi supaya resin tersebut dapat di pakai untuk menangkap ion kembali. Proses pembuangan ini di namakan regenerasi.
Pada sistem ion exchanger konvensional, regenerasi menggunakan bahan kimia, sehigga ada limbah bahan kimia yang harus di tangani, sedangkan pada Electrodeinization (EDI) ini, regenerasi menggunakan listrik, sehingga tidak ada limbah.
Selain itu, pada sistem konvensional, pada saat regenerasi, sistem harus berhenti (batch) tidak dapat beroperasi, sedangkan pada EDI terjadi secara simultan sehingga tidak ada waktu berhenti.
Secara teori, pada umum nya ion exchanger konvensional hanya mampu menghasilkan sampai 0,1 microsiemens, sedangkan EDI mampu menghasilkan air sangat murni yaitu 0.06 microsiemens (mendekati angka 0.05 microsiemens).
Untuk sistem EDI menggunakan resin khusus dalam stack atau unit EDI khusus yang dirangkat menjadi suatu sistem yang compact dalam skid sehingga dapat beroperasi secara optimal. Ada beberapa brand besar yang memproduksi stack EDI yaitu : GE (sekarang di beli Suez), Evoqua (dulu Siemens), Snowpure dan beberapa yang lainnya. Serta ada banyak stack dari Cina, salah satunya yang besar adalah Canpure. (NW)
Sumber bacaan :
- Training EDI (E-Cell) dari GE Water (2007 dan 2010)
- Training EDI (Ionpure) dari Siemens Water (2010)
Comments