CARLSBAD, Calif. — Sebuah perusahaan bertaruh bahwa mereka dapat menyelesaikan salah satu masalah terbesar desalinasi dengan memindahkan teknologi di bawah permukaan laut di lepas pantai California Selatan.
Rencana Water Farm 1 dari OceanWell akan menggunakan tekanan alami dari samudra untuk menggerakkan osmosis terbalik – proses yang memaksa air laut melewati membran untuk menyaring garam dan kotoran – dan menghasilkan hingga 60 juta galon (sekitar 225 juta liter) air tawar setiap hari. Desalinasi membutuhkan energi yang intensif, dengan pabrik-pabrik di seluruh dunia menghasilkan antara 500 hingga 850 juta ton emisi karbon setiap tahun – mendekati sekitar 880 juta ton yang dilepaskan oleh seluruh industri penerbangan global.
OceanWell mengatakan bahwa pendekatan di bawah laut mereka – 1.300 kaki (400 meter) di bawah permukaan air – akan mengurangi penggunaan energi sekitar 40% dibandingkan dengan pabrik konvensional sambil juga mengatasi masalah lingkungan lainnya yang mengganggu desalinasi tradisional: limbah garam yang sangat terkonsentrasi yang dibuang kembali ke laut, di mana dapat merusak habitat dasar laut, termasuk terumbu karang, dan sistem penyaringan yang menangkap dan membunuh larva ikan, plankton, dan organisme lainnya di dasar rantai makanan laut.
“Semua air tawar di masa depan dunia akan berasal dari samudra,” kata CEO OceanWell Robert Bergstrom. “Dan kami tidak akan meminta ombak membayar itu.”
Ini adalah janji yang ambisius pada saat dunia dengan sangat membutuhkan alternatif. Saat perubahan iklim memperburuk kekeringan, mengganggu pola hujan, dan memicu kebakaran hutan, lebih banyak wilayah beralih ke laut untuk air minum. Bagi banyak negara, terutama di Timur Tengah yang kering, sebagian Afrika, dan negara-negara kepulauan Pasifik, desalinasi bukanlah pilihan – sederhananya tidak cukup air tawar untuk memenuhi permintaan. Lebih dari 20.000 pabrik kini beroperasi di seluruh dunia, dan industri ini telah berkembang sekitar 7% setiap tahun sejak 2010.
“Dengan meningkatnya masalah kekeringan dan perubahan iklim, desalinasi akan menjadi semakin umum sebagai teknologi kunci secara global,” kata Peiying Hong, seorang profesor ilmu lingkungan dan teknik di King Abdullah University of Science and Technology di Arab Saudi.
Namun ilmuwan memperingatkan bahwa seiring bertumbuhnya desalinasi, kerusakan kumulatif pada ekosistem pantai – banyak yang sudah tertekan oleh perubahan suhu air dan polusi – bisa semakin intens.
Beberapa perusahaan mengoperasikan pabrik dengan energi terbarukan, sementara yang lain mengembangkan teknologi membran yang lebih efisien untuk mengurangi konsumsi energi. Ada juga yang memindahkan teknologi ke bawah air sepenuhnya. Flocean berbasis di Norwegia dan Waterise berbasis di Belanda telah menguji sistem desalinasi sub-laut dan sedang menuju penyebaran komersial. Di luar California selatan, OceanWell telah menandatangani perjanjian untuk menguji sistem mereka di Nice, Prancis – wilayah lain yang menghadapi kekeringan dan kebakaran hutan yang semakin intens – dimulai tahun ini.
Untuk saat ini, teknologinya masih dalam pengembangan. Satu prototipe beroperasi di Waduk Las Virgenes di mana distrik air lokal telah bermitra dengan perusahaan itu dengan harapan mendiversifikasi pasokan air mereka. Jika berhasil, pod osmosis terbalik akhirnya akan mengambang di atas dasar laut di Teluk Santa Monica, dikaitkan dengan jejak beton minimal, sementara pipa bawah air akan mengangkut air tawar ke daratan. Sistem ini akan menggunakan layar yang dirancang untuk menahan bahkan plankton mikroskopis dan akan menghasilkan limbah garam yang kurang terkonsentrasi.
Gregory Pierce, direktur Kelompok Sumber Daya Air UCLA, mengatakan desalinasi di kedalaman laut tampak menjanjikan dari segi lingkungan dan teknis, tetapi ujian sebenarnya akan menjadi biaya.
“Hampir selalu jauh lebih tinggi dari proyeksi Anda dengan teknologi baru,” katanya. “Jadi itu, menurut saya, akan menentukan keberhasilan atau kegagalan teknologi.”
Waduk Las Virgenes melayani sekitar 70.000 penduduk di bagian barat Kabupaten Los Angeles. Hampir semua air berasal dari Pegunungan Sierra Nevada utara dan dipompa sekitar 400 mil (640 kilometer) melintasi Pegunungan Tehachapi – perjalanan yang membutuhkan energi besar. Selama tahun-tahun hujan dan salju rendah di Sierra, waduk dan komunitas yang dilayani menderita.
Sejauh 100 mil (160 kilometer) ke sebelah pantai, Pabrik Desalinasi Carlsbad telah menjadi titik fokus dalam perdebatan negara bagian tentang kompromi lingkungan desalinasi.
Pabrik tersebut mulai beroperasi pada tahun 2015 sebagai fasilitas desalinasi air laut terbesar di Amerika Utara. Mampu menghasilkan hingga 54 juta galon (204 juta liter) air minum sehari, pabrik ini menyuplai sekitar 10% air Kabupaten San Diego – cukup untuk sekitar 400.000 rumah tangga.
Di California Selatan, kekeringan dan kebakaran hutan yang semakin intens telah mengekspos pasokan air wilayah tersebut yang rapuh. Ekspansi pertanian dan pertumbuhan populasi telah menguras cadangan air tanah lokal, meninggalkan kota-kota tergantung pada air yang diimpor. San Diego mengimpor sekitar 90% dari pasokannya dari Sungai Colorado dan California Utara – sumber-sumber yang semakin tegang akibat perubahan iklim. Desalinasi diusulkan sebagai solusi: sumber air minum lokal dan tahan kekeringan yang diambil dari Samudra Pasifik.
Namun kelompok lingkungan telah berpendapat bahwa pengambilan air laut dan pembuangan limbah garam dari pabrik tersebut menimbulkan risiko bagi kehidupan laut, sementara permintaan energi tinggi nya meningkatkan tagihan air dan memperburuk perubahan iklim. Sebelum pabrik mulai beroperasi, organisasi lingkungan mengajukan lebih dari selusin tantangan hukum dan perselisihan regulasi. Sebagian besar ditolak tetapi beberapa menghasilkan perubahan pada desain dan izin proyek.
“Ia menyerap jumlah air yang sangat besar, dan dengan itu, kehidupan laut,” kata Patrick McDonough, seorang pengacara senior dengan San Diego Coastkeeper, yang telah berpartisipasi dalam beberapa tantangan hukum terhadap proyek itu. “Kami tidak hanya berbicara tentang ikan, kura-kura, burung, tetapi juga larva dan spora – seluruh ekosistem.”
Sebuah perintah 2009 dari Dewan Pengendalian Kualitas Air Wilayah memperkirakan bahwa pabrik tersebut akan menangkap sekitar 10 pon (4,5 kilogram) ikan setiap hari dan mensyaratkan kompensasi dampak tersebut dengan mengembalikan laluan basah ke tempat lain. Tujuh belas tahun kemudian, restorasi itu masih belum selesai. Dan sebuah studi tahun 2019 menemukan bahwa pembuangan limbah garam pabrik menaikkan salinitas di lepas pantai melebihi tingkat yang diizinkan, meskipun tidak mendeteksi perubahan biologis yang signifikan – kemungkinan karena lokasi tersebut sudah banyak diubah oleh dekade aktivitas industri dari sebuah pembangkit listrik tetangga.
Dampak-dampak tersebut terutama terasa di California, di mana sekitar 95% lahan basah pantai telah hilang sebagian besar akibat pembangunan, meninggalkan laguna-laguna yang tersisa sebagai habitat penting bagi ikan dan burung migran.
“Ketika kita mulai mengganggu laguna pantai dan lahan basah yang sangat penting ini dan sayangnya langka, itu bisa memiliki dampak besar di laut,” kata McDonough.
Michelle Peters, chief executive officer Channelside Water Resources, pemilik pabrik, mengatakan bahwa fasilitas ini menggunakan perangkat pengeluaran organisme besar dan layar satu milimeter untuk meminimalkan penyerapan kehidupan laut, meskipun dia mengakui bahwa beberapa spesies kecil masih bisa melewatinya.
Pabrik itu mencampur limbah garamnya dengan air laut tambahan sebelum melepaskannya kembali ke laut, dan beberapa tahun pemantauan telah menunjukkan tidak ada dampak yang dapat diukur terhadap kehidupan laut sekitarnya, katanya.
Peters mengatakan pabrik Carlsbad telah secara signifikan mengurangi konsumsi energi melalui peningkatan efisiensi dan beroperasi di bawah rencana yang bertujuan membuat fasilitas tersebut netral karbon.
Banyak ahli mengatakan bahwa daur ulang air dan konservasi seharusnya menjadi prioritas pertama, mencatat bahwa pembersihan air limbah biasanya menggunakan energi yang jauh lebih sedikit daripada desalinasi air laut dan dapat secara substansial mengurangi dampak pada kehidupan laut. Las Virgenes sedang mengejar proyek penggunaan kembali air limbah bersamaan dengan kemitraan desalinasi mereka.
“Yang kita cari adalah pasokan air yang dapat diandalkan ketika Sang Ibu tidak memberikan,” kata Pedersen dari Las Virgenes. “Mengembangkan sumber air lokal baru benar-benar langkah penting untuk lebih siap dalam menghadapi kekeringan dan perubahan iklim.”
___
Ikuti Annika Hammerschlag di Instagram @ahammergram.
___
Associated Press mendapatkan dukungan dari Walton Family Foundation untuk liputan kebijakan air dan lingkungan. AP bertanggung jawab atas semua konten. Untuk semua liputan lingkungan AP, kunjungi https://apnews.com/hub/climate-and-environment.
