Reverse Osmosis (RO) adalah proses pemurnian air yang menggunakan membran semipermeabel untuk menghilangkan ion, molekul, dan partikel yang lebih besar dari air. Teknologi ini banyak digunakan untuk menghasilkan air minum bersih, desalinasi air laut, dan aplikasi industri.

Reverse osmosis bekerja dengan cara membalik proses osmosis alami. Dalam osmosis, air mengalir dari konsentrasi garam rendah ke tinggi melalui membran semi-permeabel. Tapi dalam reverse osmosis, tekanan diberikan untuk memaksa air mengalir dari konsentrasi garam tinggi ke rendah, menyisakan garam dan kontaminan lainnya di sisi lain membran..

Sejarah Reverse Osmosis

1. Awal Mula: Osmosis Alami (1748) Ilmuwan Prancis Jean-Antoine Nollet pertama kali mengamati fenomena osmosis, yaitu perpindahan air melalui membran semipermeabel dari konsentrasi rendah ke tinggi.
2. Penemuan Reverse Osmosis (1950-an) Peneliti University of California, Los Angeles (UCLA) dan U.S. Department of the Interior mengembangkan teknologi RO untuk desalinasi air laut. Pada 1959, ilmuwan Sidney Loeb dan Srinivasa Sourirajan menciptakan membran RO pertama yang efektif.
3. Pengembangan Komersial (1960-1970-an) RO mulai digunakan untuk penyediaan air bersih di kapal laut dan daerah terpencil. Perusahaan seperti Dow Chemical dan DuPont memproduksi membran RO secara massal.
4. Era Modern (1980-Sekarang) Teknologi RO semakin efisien dengan membran yang lebih tahan lama dan hemat energi. Digunakan untuk:
5. Desalinasi air laut (contoh: PLT Desalinasi di Arab Saudi, Israel).
6. Pemurnian air minum rumah tangga (filter RO).
7. Industri makanan & farmasi (pengolahan air ultra-murni).
8. desalinasi air laut, dan aplikasi industri.

Cara Kerja Reverse Osmosis

proses penyaringan air yang menggunakan membran semipermeabel untuk menghilangkan kontaminan seperti garam, bakteri, logam berat, dan partikel lainnya. Membran R.O. kualitas tinggi yang disebut “semi-permiable”, yang berarti air dapat melalui dan mencegah penguraian partikel yang lebih besar untuk melaluinya (tanpa penguraian). Jika Anda menaruh membran antara dua bagian yang terlihat pada gambar dibawah ini dimana bagian sebelah berisi air garam dan sebelahnya air murni dimana ditengah-tengahnya  merupakan membran semi-permeable maka akan terjadi suatu keseimbangan kadar air bila dicampurkan keduanya. Kadar air garam yang semula memiliki Kontaminasi tinggi menjadi memiliki kontaminasi lebih rendah dari semula. Berikut penjelasan lengkapnya:

1. Prinsip Dasar RO

RO bekerja dengan membalikkan proses osmosis alami menggunakan tekanan tinggi.
Osmosis alami (gambar kiri) : Air bergerak dari larutan encer (konsentrasi rendah) ke larutan pekat (konsentrasi tinggi) melalui membran.

Reverse Osmosis (gambar kanan): Reverse Osmosis adalah kebalikan/ lawan arah dari normal osmosis. Dalam sebuah sistem filter air tujuannya bukanlah mencampurkan air murni kedalam air garam tetapi memisahkan air garam atau air tercemar menjadi air yang murni. Melalui penekanan (dengan menggunakan pressure pump)

Bagaimana dengan sisa pencemaran yang tertahan pada membran?

Sistem Reverse Osmosis tidak dapat berjalan tanpa pembuangan bahan tercemar (bahan yang tidak dapat melalui membran) dan membran akan dipenuhi kotoran dan terjadi pemnyumbatan sehingga terjadi tekanan yang sangat tinggi. Untuk mencegah hal tersebut maka sistem ini memisahkan kedalam dua bagian, satu bagian untuk air  murni (air yang dapat melalui membran) dan bagian lainnya air kotor yang tidak mamapu melalui membrane

• Berapa besar pori membrane Reverse osmosis ?

Membran memiliki beberapa tingkat/lapisan kecil filter/film yang disimpan bersama, melingkar dalam konfigurasi spiral sekeliling pipa plastik (ini dikenal dengan TFC membrane). Bahan membran adalah setengah bahan tembus air. Membran tersebut memberi molekul air untuk lewat sambil menghambat bahan yang berbahaya. Pori dari membrane sangat kecil untuk mengotori air yang dilaluinya.

Kualitas membran memberi peran penting dari sekedar filter konvensional yang Anda taruh pada kran air.

Pada gambar dibawah ini yang memperlihatkan besaran ukuran membran yang akan mencegah bakteri terkecil untuk masuk kedalam air minum Anda.

• Tahapan Proses Reverse Osmosis

Sistem RO umumnya terdiri dari beberapa tahap penyaringan:

1. Pre-Filter (Penyaringan Awal), Sebelum masuk ke membran RO, air melewati:

Sedimen Filter → Menyaring partikel besar seperti pasir, karat, dan lumpur.
Karbon Aktif → Menghilangkan klorin, senyawa organik, dan bau.

• Pompa Tekanan Tinggi
  Memberikan tekanan 50–80 psi (untuk air tawar), 100-150 psi (untuk air payau) atau 800–1.200 psi (untuk air laut). Tekanan ini memaksa air melewati membran RO.
• Membran RO (Tahap Utama)
  Membran semipermeabel memiliki pori-pori 0,0001 mikron, hanya molekul air (H₂O) yang bisa lewat. Kontaminan seperti garam, logam berat (Pb, As), bakteri, virus, dan pestisida tertahan dan dibuang sebagai air limbah (brine).
• Post-Filter (Penyaringan Akhir) Karbon lagi atau UV sterilizer untuk memastikan air benar-benar murni.
• Beberapa sistem memiliki mineralizer untuk menambah mineral yang hilang.
• Tangki Penampungan

Air bersih disimpan dalam tangki bertekanan sebelum digunakan.

• Perbandingan Air Input vs. Output

	Air Masukan (Input)	Air RO (Output)
Garam & Mineral	Tinggi	Hampir 0
Bakteri/Virus	Ada	Tidak ada
Logam Berat	Ada (Pb, Hg, As)	Tidak terdeteksi
Kekeruhan	Keruh	Jernih

• Air Limbah (Brine) dalam RO

• Sekitar 30–50% air input menjadi air bersih, sisanya jadi limbah.
• Contoh: Jika masuk 10 liter, hasilnya 3–5 liter air RO dan 5–7 liter air reject.
• Hasil limbah ini bisa didaur ulang untuk menyiram tanaman atau cuci. Untuk teknologi terkini hasil dari limbah ini dalat diproses lebih lanjut kedalam system reverse osmosis Kembali (note: menggunakan membrane khusus, hal yang sangat dilarang menggunakan system membrane yang umum digunakan)

Keunggulan system Reverse Osmosis dalam penggunaan keseharian

1.  Menghilangkan Hampir Semua Kontaminan

Kemampuan Membran RO untuk menyaring:

• Garam & Mineral Terlarut (Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, Ca²⁺)
• Logam Berat (Timbal/Pb, Arsenik/As, Merkuri/Hg, Kadmium/Cd)
• Bakteri & Virus (E. coli, Salmonella, Rotavirus) bebas dari jasad renik
• Partikel Mikro (Pasir, Karat, Lumpur)
• Bahan Kimia (Pestisida, Klorin, Fluorida)
• Zat Organik (Pewarna, Zat Radioaktif)

Efisiensi Penyaringan: 90–99% kontaminan dihilangkan.

2. Menghasilkan Air Minum yang Aman & Sehat
Bebas dari zat berbahaya seperti logam berat dan bakteri.
Rasa lebih segar karena tidak mengandung klorin atau senyawa kimia lain.
Cocok untuk bayi, ibu hamil, dan penderita penyakit tertentu yang membutuhkan air murni.

3. Hemat Biaya Jangka Panjang
Lebih ekonomis dibanding beli air galon terus-menerus.
Perawatan terjangkau (hanya perlu ganti filter setiap 6–12 bulan).
Mengurangi biaya medis karena terhindar dari penyakit akibat air terkontaminasi.

4. Ramah Lingkungan
Mengurangi sampah botol plastik (lebih sustainable).
Tidak memakai bahan kimia berbahaya seperti pada penjernih air konvensional.
Limbah RO bisa dimanfaatkan untuk menyiram tanaman atau mencuci.

5. Aplikasi Luas untuk Berbagai Kebutuhan
Rumah Tangga → Air minum, memasak, membuat es batu jernih.
Industri → Farmasi, makanan & minuman, otomotif, elektronik (air ultra-murni).
Medis → Dialisis ginjal, laboratorium, klinik, rumah sakit
Pertanian & Peternakan → Air bersih untuk tanaman & hewan ternak.
Desalinasi Air Laut → Sumber air tawar di daerah pesisir dan pulau terpencil
Komersil → restoran, café dll

6. Mudah Dipasang & Dirawat (khusus untuk system RO small dan medium)
Ukuran kompak, bisa dipasang di bawah wastafel.
Tidak butuh listrik (kecuali untuk pompa tekanan tinggi).
Filter mudah diganti tanpa bantuan teknisi.

• Manfaat lebih untuk kebutuhan sehari-hari seperti:

1. Menanak nasi – menjadikan nasi lebih tahan lama
2. Hemat pemakaian gula, kopi, the dll. (digunakan sebagai standar mesin kopi)
3. Lebih mudah larut dalam air
4. Baik untuk perawatan kulit sensitif
5. Mencuci lebih bersih