Understanding Solar Stills/id
Pelajari bagaimana penyulingan surya dapat menyediakan air minum bersih melalui teknologi sederhana dan berkelanjutan, terutama di lingkungan yang kekurangan air.
Nomor TP 37: 9/85
MEMAHAMI SOLAR STILLS
oleh Horace McCracken, Joel Gordes
- Peninjau Teknis
- Daniel Dunham
- Jacques Le Nonmand
- Darrell G. Phippen
Diterbitkan oleh: VITA 1600 Wilson Boulevard, Suite 500 Arlington, Virginia 22209 USA Telp: 703/276-1800 * Fax: 703/243-1865 Internet: pr-info@vita.org
Kata Pengantar
Makalah ini merupakan salah satu dari serangkaian makalah yang diterbitkan oleh Volunteers in Technical Assistance untuk memberikan pengantar mengenai teknologi terkini yang diminati oleh masyarakat di negara berkembang. Makalah ini dimaksudkan untuk digunakan sebagai pedoman guna membantu masyarakat memilih teknologi yang sesuai dengan situasi mereka. Makalah ini tidak dimaksudkan untuk memberikan rincian konstruksi atau implementasi. Masyarakat didesak untuk menghubungi VITA atau organisasi serupa untuk mendapatkan informasi lebih lanjut dan bantuan teknis jika mereka merasa bahwa teknologi tertentu tampaknya memenuhi kebutuhan mereka.
Makalah dalam seri ini ditulis, ditinjau, dan diilustrasikan hampir seluruhnya oleh para ahli teknis Relawan VITA atas dasar sukarela. Sekitar 500 relawan terlibat dalam produksi 100 judul pertama yang diterbitkan, menyumbangkan sekitar 5.000 jam waktu mereka. Staf VITA meliputi Maria Giannuzzi sebagai editor, Suzanne Brooks yang menangani penataan huruf dan tata letak, dan Margaret Crouch sebagai manajer proyek.
Penulis makalah ini, Relawan VITA Horace McCracken, adalah presiden McCracken Solar Company di Alturas, California. Rekan penulis, Relawan VITA Joel Gordes, saat ini adalah analis desain surya untuk Program Subsidi Hipotek Surya Negara Bagian Connecticut. Para peninjau juga merupakan relawan VITA. Daniel Dunham telah melakukan konsultasi dalam sumber energi surya dan alternatif untuk VITA dan AID. Dia telah tinggal dan bekerja di India, Pakistan, dan Maroko. Tn. Dunham juga telah menyiapkan survei canggih tentang penyuling surya untuk AID. Jacques Le Normand adalah Asisten Direktur di Brace Research Institute, Quebec, Kanada, yang melakukan penelitian dalam energi terbarukan . Dia telah mengawasi pekerjaan dengan kolektor surya dan telah menulis beberapa publikasi tentang energi surya dan angin, dan konservasi. Darrell G. Phippen adalah seorang insinyur mekanik dan spesialis pengembangan yang bekerja dengan Food for the Hungry di Scottsdale, Arizona.
VITA adalah organisasi nirlaba swasta yang mendukung orang-orang yang menangani masalah teknis di negara-negara berkembang. VITA menawarkan informasi dan bantuan yang ditujukan untuk membantu individu dan kelompok memilih dan menerapkan teknologi yang sesuai dengan situasi mereka. VITA mengelola Layanan Penyelidikan internasional, pusat dokumentasi khusus, dan daftar konsultan teknis sukarelawan yang terkomputerisasi; mengelola proyek lapangan jangka panjang; dan menerbitkan berbagai manual dan makalah teknis. Untuk informasi lebih lanjut tentang layanan VITA secara umum, atau teknologi yang disajikan dalam makalah ini, hubungi VITA di 1815 North Lynn Street, Suite 200, Arlington, Virginia 22209 USA.
PENGANTAR
Sembilan puluh tujuh persen dari massa air bumi berada di lautan. Dari 3 persen sisanya, 5/6 adalah air payau, sehingga hanya 0,5 persen yang berupa air tawar. Akibatnya, banyak orang tidak memiliki akses ke pasokan air minum yang memadai dan murah. Hal ini menyebabkan konsentrasi populasi di sekitar pasokan air yang ada, kondisi kesehatan yang buruk, dan standar hidup yang rendah secara umum.
Distilasi surya menggunakan panas matahari secara langsung pada peralatan sederhana untuk memurnikan air. Peralatan tersebut, yang biasa disebut penyuling surya, terutama terdiri dari baskom dangkal dengan penutup kaca transparan. Matahari memanaskan air di baskom, yang menyebabkan penguapan. Uap air naik, mengembun pada penutup dan mengalir ke bak penampung, meninggalkan garam, mineral, dan sebagian besar kotoran lainnya, termasuk kuman.
Meskipun membangun penyuling tenaga surya yang efektif dan tahan lama membutuhkan biaya yang cukup mahal, penyuling tersebut dapat menghasilkan air murni dengan biaya yang wajar jika dibangun, dioperasikan, dan dirawat dengan benar.
Makalah ini terutama berfokus pada penyuling surya tipe cekungan skala kecil sebagai pemasok air minum bagi keluarga dan pengguna kecil lainnya. Dari semua desain penyuling surya yang dikembangkan sejauh ini, tipe cekungan tetap menjadi yang paling ekonomis.
SEJARAH DISTILASI TENAGA SURYA
Distilasi telah lama dianggap sebagai cara untuk membuat air garam dapat diminum dan memurnikan air di daerah terpencil. Sejak abad keempat SM, Aristoteles telah menjelaskan sebuah metode untuk menguapkan air yang tidak murni dan kemudian mengembunkannya agar dapat diminum.
PI Cooper, dalam upayanya untuk mendokumentasikan pengembangan dan penggunaan alat penyuling surya, melaporkan bahwa para alkemis Arab adalah orang-orang pertama yang diketahui menggunakan distilasi surya untuk menghasilkan air minum pada abad keenam belas. Namun, referensi pertama yang terdokumentasi untuk alat tersebut dibuat pada tahun 1742 oleh Nicolo Ghezzi dari Italia, meskipun tidak diketahui apakah ia melampaui tahap konseptual dan benar-benar membuatnya.
Alat penyuling surya modern pertama dibangun di Las Salinas, Chili, pada tahun 1872, oleh Charles Wilson. Alat ini terdiri dari 64 baskom air (total 4.459 meter persegi) yang terbuat dari kayu hitam dengan penutup kaca miring. Instalasi ini digunakan untuk memasok air (20.000 liter per hari) bagi hewan yang bekerja di pertambangan. Setelah area ini dibuka ke luar oleh rel kereta api, instalasi tersebut dibiarkan rusak tetapi masih beroperasi hingga tahun 1912--40 tahun setelah konstruksi awalnya. Desain ini telah menjadi dasar bagi sebagian besar alat penyuling yang dibangun sejak saat itu.
Selama tahun 1950-an, minat terhadap distilasi surya bangkit kembali, dan dalam hampir semua kasus, tujuannya adalah untuk mengembangkan pabrik distilasi terpusat yang besar. Di California, tujuannya adalah untuk mengembangkan pabrik yang mampu memproduksi 1 juta galon, atau 3.775 meter kubik air per hari. Namun, setelah sekitar 10 tahun, para peneliti di seluruh dunia menyimpulkan bahwa pabrik distilasi surya yang besar terlalu mahal untuk bersaing dengan pabrik yang menggunakan bahan bakar. Jadi penelitian beralih ke pabrik distilasi surya yang lebih kecil.
Pada tahun 1960-an dan 1970-an, 38 pabrik dibangun di 14 negara, dengan kapasitas mulai dari beberapa ratus hingga sekitar 30.000 liter air per hari. Dari jumlah tersebut, sekitar sepertiganya telah dibongkar atau ditinggalkan karena kegagalan material. Tidak ada satu pun pabrik dalam kisaran ukuran ini yang dilaporkan telah dibangun dalam 7 tahun terakhir.
Meskipun ada penolakan yang semakin besar terhadap pembangkit listrik skala komunitas, McCracken Solar Company di California terus berupaya memasarkan penyuling surya untuk penggunaan perumahan. Minat di seluruh dunia terhadap unit perumahan kecil terus meningkat, dan sekarang harga minyak telah naik sepuluh kali lipat dari harga pada tahun 1960-an, minat terhadap unit yang lebih besar mungkin akan bangkit kembali.
Meskipun penyulingan tenaga surya saat ini tidak dapat bersaing dengan desalinasi berbahan bakar minyak di pabrik-pabrik besar, penyulingan tenaga surya pasti akan menjadi teknologi yang layak dalam 100 tahun ke depan, ketika persediaan minyak hampir habis. Ketika hari itu tiba, pertanyaan utamanya adalah, "Metode penyulingan tenaga surya manakah yang terbaik?" Sementara itu, hampir semua orang yang mengangkut air minum ke mana pun akan lebih ekonomis jika menggunakan penyuling tenaga surya.