Dosen perempuan muda meneliti teknologi baru untuk mengubah air asin menjadi air tawar

Karya penelitian praktis seorang dosen perempuan dari kota pegunungan tentang teknologi pengolahan air garam telah memasuki babak final Penghargaan Sains dan Teknologi untuk Dosen Muda 2024.

Dengan topik penelitian sistem membran gabungan FO-MD untuk mengolah air garam guna menyediakan air bersih bagi wilayah pesisir dan kepulauan, Dr. Nguyen Thi Hau, dosen Fakultas Kimia dan Lingkungan, Universitas Dalat, menjadi salah satu dari 17 penulis yang masuk babak final Penghargaan Sains dan Teknologi untuk dosen muda tahun 2024.

Topik ini dinilai oleh para ilmuwan dalam dewan juri memiliki nilai praktis yang tinggi, bersama dengan 16 topik lainnya yang melampaui ratusan karya penelitian dan publikasi ilmiah serta produk alih daya para dosen muda dari 29 perguruan tinggi di seluruh negeri.

Menemukan solusi optimal

Dr. Nguyen Thi Hau menyampaikan: "Perubahan iklim global semakin serius dan diperkirakan akan mengalami perkembangan yang kompleks di tahun-tahun mendatang, yang paling jelas terlihat dari fenomena cuaca yang tidak biasa seperti banjir, tanah longsor, kekeringan, dan intrusi air asin yang terjadi secara berkala dan dalam jangka waktu yang lama, yang berdampak serius pada kehidupan masyarakat. Khususnya, Vietnam dianggap sebagai salah satu negara yang paling terdampak oleh perubahan iklim karena garis pantainya yang panjang."

Dosen muda Nguyen Thi Hau (tengah) di laboratorium

Menurut dosen perempuan tersebut, pada musim kemarau, aliran sungai-sungai kecil menyebabkan intrusi air asin yang serius di beberapa provinsi di wilayah tengah dan provinsi-provinsi di Delta Mekong. Sebagian besar sumur terkontaminasi garam dan masyarakat tidak memiliki air bersih untuk digunakan.

"Saat ini, masih belum ada metode yang benar-benar efektif untuk mengatasi situasi ini. Masyarakat di sana seringkali harus membayar biaya yang sangat tinggi untuk membeli air bersih. Oleh karena itu, penting untuk mencari sumber air bersih untuk digunakan di wilayah pesisir dan kepulauan ketika teknologi yang diterapkan saat ini tidak memenuhi persyaratan untuk menciptakan sumber air bersih yang berkelanjutan," ujar Dr. Hau.

Untuk mengatasi salinitas dan mengubah air laut menjadi air tawar, berbagai teknologi telah diterapkan, seperti distilasi termal, pertukaran ion, osmosis terbalik (RO), nanofiltrasi, dan elektrodialisis (ED). Semua teknologi di atas memiliki kelebihan, tetapi juga memiliki kekurangan yang sama, seperti biaya investasi yang tinggi, peralatan yang mudah dan cepat terkontaminasi...

Oleh karena itu, Dr. Hau memilih untuk meneliti teknologi membran gabungan FO – MD (Forward Osmosis – Membrane Distillation) untuk menemukan kondisi operasi yang optimal untuk model FO dan MD dan mengevaluasi efisiensi dan biaya pengolahan teknologi yang diusulkan dibandingkan dengan teknologi desalinasi lain yang saat ini tersedia di Vietnam.

Biaya rendah, efisiensi tinggi

"Membran osmosis maju FO merupakan salah satu teknologi terbaru di dunia dan sangat layak digunakan dalam proses desalinasi dengan keunggulan luar biasa seperti: konsumsi energi rendah, pengotoran membran rendah, dan efisiensi desalinasi tinggi. Ini merupakan pilihan paling efektif untuk mengolah air garam," ujar dosen perempuan tersebut.

Menurut Dr. Hau, keunggulan utama teknologi ini adalah prinsip osmosis alami yang bekerja berdasarkan perbedaan tekanan osmotik antara dua larutan. Air akan berpindah dari konsentrasi rendah melalui membran ke konsentrasi tinggi. Oleh karena itu, teknologi membran osmosis maju tidak menggunakan tekanan hidrolik seperti osmosis terbalik (RO), sehingga menghemat energi dan mengurangi pengotoran membran, sehingga mengurangi biaya pengolahan.

Dosen perempuan khawatir bahwa masyarakat di daerah rawan garam harus membayar biaya tinggi untuk membeli air bersih untuk penggunaan sehari-hari.

Selama penelitian, Dr. Hau memutuskan untuk memilih sampel air laut dari daerah pesisir provinsi Ninh Thuan dan pulau An Binh, provinsi Quang Ngai untuk pengolahan karena tempat-tempat ini menghadapi kekurangan air tawar yang paling serius.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem FO-MD mencapai efisiensi pengolahan garam yang tinggi dan tidak bergantung pada salinitas aliran umpan. Kotoran pada permukaan membran FO sangat kecil dan dapat dibersihkan dengan membilasnya menggunakan air DI selama 5 menit, sehingga siap untuk siklus berikutnya. Lebih lanjut, sistem terintegrasi FO-MD dapat menghasilkan air bersih berkualitas tinggi karena air garam diolah melalui 2 tahap membran selama pengoperasian.

Berdasarkan perhitungan awal di laboratorium (dengan energi surya), total biaya operasional sistem FO-MD untuk mengolah 1 ^m3 air tawar adalah 20.389 VND. Sementara itu, total biaya operasional sistem RO (teknologi osmosis terbalik) untuk mengolah 1 ^m3 air tawar adalah 49.160 VND, 2,4 kali lebih mahal daripada teknologi FO-MD.

Diketahui bahwa topik ini diterima dengan hasil yang sangat baik oleh Universitas Dalat sebelum berpartisipasi dalam penghargaan tersebut. "Saat ini, saya terus mengerjakan topik-topik dana NAFOSTED, proyek Vingroup yang berfokus pada sintesis membran filter FO dan MD, menggunakan hasil optimal di laboratorium untuk secara bertahap merancang pemurni air laut dengan energi surya terintegrasi untuk aplikasi pengolahan air laut di wilayah kepulauan dan kapal laut," ujar Dr. Nguyen Thi Hau.

Penghargaan Sains dan Teknologi untuk dosen muda (di bawah usia 35 tahun) di lembaga pendidikan tinggi diprakarsai oleh Kementerian Pendidikan dan Pelatihan, berkoordinasi dengan Kementerian Sains dan Teknologi dan Komite Sentral Persatuan Pemuda Komunis Ho Chi Minh, sejak tahun 2018.

Kriteria untuk penghargaan tersebut adalah bahwa karya penelitian harus bersifat baru, kreatif, memiliki nilai ilmiah dan praktis, dipublikasikan atau diterapkan dalam praktik selama setidaknya satu tahun (sejak saat pengajuan), dan belum pernah berpartisipasi dalam atau menerima penghargaan nasional atau internasional apa pun.

Sumber: https://thanhnien.vn/nu-giang-vien-tre-nghien-cuu-cong-nghe-moi-bien-nuoc-man-thanh-nuoc-ngot-185241030213818512.htm