Pada bulan Maret tahun 2021, Departemen Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) menyelenggarakan kegiatan tahunan yaitu Physics Summit 8th Paper and Essay (PSPE 2021) yang berskala nasional. Dalam kompetisi ini terdiri dari dua jenis lomba salah satu di antaranya adalah paper competition. Paper competition ini bertemakan “Sustainable Development”. Pelaksanaan lomba ini meliputi dua tahap, yakni pengumpulan abstrak pada tanggal 16 Mei 2021, pengumpulan full paper pada tanggal 17 Juni 2021 dan dilanjutkan dengan presentasi 5 besar finalis pada tanggal 24 Juli 2021. Tim dari Universitas Gadjah Mada yang terdiri atas Sasa Aulia (Teknik Fisika 20), Farah Octaviani (Teknik Fisika 20), Thariq Arian Khalfani (Teknik Fisika 20), dan Vincentius Adven Brilian (Teknik Mesin 2019) mengikuti lomba tersebut dan berhasil meraih juara 1.
Dalam kompetisi ini, tim dari UGM mengirimkan paper berjudul “Electro-Osmoturbine: Integrasi Sistem Pemanfaatan Air Limbah dan Limbah Panas Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara Guna Mendukung Akses Air Bersih dan Efisiensi Energi”. Paper tersebut dilatarbelakangi oleh kelangkaan air yang menjadi salah satu masalah terbesar yang dihadapi umat manusia modern. Di Indonesia, kebutuhan air bersih bagi masyarakat semakin meningkat setiap tahunnya sesuai dengan pertumbuhan penduduk. Badan Pusat Statistik (2018) memproyeksikan penduduk Indonesia akan bertambah 63 juta dari tahun 2015 menjadi 318 juta penduduk pada tahun 2045. Selain itu, hampir 10% penduduk Indonesia diperkirakan akan mengalami krisis air pada tahun 2045. Hal ini merupakan masalah yang penting karena dapat menyebabkan konflik memperebutkan pasokan air di masa depan. Di samping itu, industri pembangkit tenaga listrik merupakan salah satu industri dengan konsumsi air tertinggi dalam operasionalnya. Namun, sebagian besar air yang dikonsumsi dilepaskan ke lingkungan sebagai air limbah tanpa pemanfaatan lebih lanjut. Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batubara merupakan pembangkit listrik yang paling dominan di Indonesia dari segi jumlah kapasitas terpasangnya. Selain itu, limbah yang dihasilkan pada blowdown ketel uap masih memiliki tekanan dan temperatur yang tinggi, sehingga membuang energi yang bermanfaat dari PLTU itu sendiri. Oleh karena itu, diperlukan sebuah inovasi pemanfaatan air limbah dan limbah panas PLTU batubara untuk meningkatkan penyediaan air bersih sekaligus meningkatkan efisiensi termal PLTU batubara. Salah satu upaya yang paling banyak diterapkan untuk pemanfaatan air limbah menjadi air bersih adalah menggunakan proses membran.
Osmosis terbalik atau reverse osmosis (RO) adalah proses membran yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan desalinasi air. Pada penelitian ini, diusulkan sebuah inovasi integrasi sistem pemanfaatan limbah air dan panas limbah dari PLTU batubara bernama Electro-Osmoturbine untuk menghasilkan air bersih sekaligus meningkatkan efisiensi termal PLTU batubara. Air bersih dihasilkan melalui proses osmosis terbalik yang memanfaatkan limbah air PLTU sedangkan peningkatan efisiensi termal dihasilkan melalui pemanfaatan panas dari limbah air tersebut. Oleh karena itu, Electro-Osmoturbine diharapkan dapat membantu memecahkan permasalahan terkait minimnya ketersediaan air bersih dan penghematan energi di Indonesia secara sekaligus.
Dengan pengajuan karya ini, diharapkan dapat menjadi pertimbangan bagi industri PLTU batubara untuk pengembangan transisi energi ini. Selain itu, inovasi ini diharapkan dapat semakin meningkatkan kesadaran bahwa pentingnya menangani limbah-limbah yang dihasilkan dari sebuah proses industri untuk menjadi suatu sumber daya yang dapat dimanfaatkan kembali oleh masyarakat, sehingga dapat mengurangi kerugian-kerugian yang akan terjadi di masa yang akan datang.
