Optimalisasi prototipe desalinasi non-invasif tenaga surya menggunakan System Desalinasi Hibrida (Fotovoltaik-Termoelektrik) untuk Produksi Air Bersih Off-Grid di Daerah Pesisir
Abstract
Keterbatasan akses air tawar di wilayah pesisir akibat tekanan antropogenik dan perubahan iklim menuntut inovasi teknologi desalinasi yang berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan optimalisasi prototipe desalinasi non-invasif tenaga surya dengan menerapkan Sistem Desalinasi Hibrida (Fotovoltaik-Termoelektrik) guna memenuhi kebutuhan produksi air bersih secara off-grid. Melalui desain modular yang mengedepankan skalabilitas dan kemudahan instalasi, studi ini mengevaluasi peningkatan kinerja dari prototipe awal menuju unit skala pilot yang dioptimalkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua sistem mencapai efisiensi penghilangan konduktivitas hingga $>99\%$, yang menjamin kualitas air bersih secara konsisten antar musim. Implementasi teknologi hibrida pada unit skala pilot berhasil meningkatkan produktivitas secara signifikan dari 0,45 L/hari.m² menjadi 6 L/hari.m² pada periode radiasi matahari puncak. Temuan ini mengonfirmasi bahwa integrasi komponen fotovoltaik-termoelektrik tidak hanya meningkatkan efisiensi konversi energi matahari secara substansial, tetapi juga menawarkan solusi desalinasi yang non-invasif bagi ekosistem pesisir. Penulisan ini memberikan kontribusi pada pengembangan infrastruktur air mandiri di wilayah dengan intensitas cahaya matahari melimpah, sekaligus membuka peluang riset lanjutan pada penggunaan material penyerap inovatif dan sistem kontrol operasional yang adaptif.
References
[2] E. Jones, M. Qadir, M. T. Van Vliet, V. Smakhtin, and S. Kang, “The state of desalination and brine production: A global outlook,” Sci. Total Environ., vol. 657, pp. 1343–1356, 2019.
[3] M. Goosen, H. Mahmoudi, Y. Alyousef, and N. Ghaffour, “Solar desalination: A review of recent developments in environmental, regulatory and economic issues,” Sol. Compass, vol. 5, p. 100034, Mar. 2023, doi: 10.1016/j.solcom.2023.100034.
[4] G. Hasanin et al., “The microbial growth potential of antiscalants used in seawater desalination,” Water Res., vol. 233, p. 119802, Apr. 2023, doi: 10.1016/j.watres.2023.119802.
[5] H. G. Hameed, H. A. N. Diabil, and M. A. Al-Moussawi, “A numerical investigation of the enhancement of single-slope single-basin solar still productivity,” Energy Rep., vol. 9, pp. 484–500, Dec. 2023, doi: 10.1016/j.egyr.2022.11.199.
[6] A. S. Abdullah, W. H. Alawee, S. A. Mohammed, A. Majdi, Z. M. Omara, and F. A. Essa, “Increasing the productivity of modified cords pyramid solar still using electric heater and various wick materials,” Process Saf. Environ. Prot., vol. 169, pp. 169–176, Jan. 2023, doi: 10.1016/j.psep.2022.11.016.
[7] A. Negi, G. S. Dhindsa, and S. S. Sehgal, “Experimental investigation on single basin tilted wick solar still integrated with flat plate collector,” SCPINM-2021, vol. 48, pp. 1439–1446, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2021.09.210.
[8] U. Habitat, “World cities report: Envisaging the future of cities,” U. N. Hum. Settl. Programme UN-Habitat Nairobi Kenya, 2022.
[9] F. E. Ahmed, R. Hashaikeh, and N. Hilal, “Solar powered desalination – Technology, energy and future outlook,” Desalination, vol. 453, pp. 54–76, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.desal.2018.12.002.
[10] A. E. Kabeel, M. Abdelgaied, and A. Eisa, “Enhancing the performance of single basin solar still using high thermal conductivity sensible storage materials,” J. Clean. Prod., vol. 183, pp. 20–25, May 2018, doi: 10.1016/j.jclepro.2018.02.144.
[11] F. E. Ahmed, R. Hashaikeh, and N. Hilal, “Solar powered desalination – Technology, energy and future outlook,” Desalination, vol. 453, pp. 54–76, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.desal.2018.12.002.
[12] A. S. Isah, H. B. Takaijudin, B. S. Mahinder Singh, U. A. Abubakar, S. J. Mohammad, and T. Oladoyin abimbola, “Assessing the performance, sustainability, and economic viability of a photovoltaic-based solar desalination system for water scarce regions,” J. Clean. Prod., vol. 421, p. 138528, Oct. 2023, doi: 10.1016/j.jclepro.2023.138528.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Penulis yang menerbitkan dengan SPROCKET JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING menyetujui ketentuan berikut :
- Penulis memegang hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama dengan karya yang dilisensikan secara bersamaan di bawah Lisensi Internasional Creative Commons Atribusi 4.0 . yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya tersebut dengan pengakuan atas kepengarangan karya dan penerbitan awal dalam jurnal ini.
- Penulis dapat membuat pengaturan kontraktual tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif atas versi jurnal yang diterbitkan dari suatu karya (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mengunggah karya mereka secara daring (misalnya, di repositori institusi atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena hal ini dapat mengarah pada pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih banyak dari karya yang diterbitkan (Lihat Pengaruh Akses Terbuka ).
.png)
.png)
