Salah satu prestasi penting para peneliti Republik Islam Iran adalah mereka mampu menciptakan alat desalinasi berbasis tenaga surya. Dengan menggunakan teknologi tabung vakuk, mereka menciptakan sistem desalinasi berbasis tenaga surya yang berfungsi untuk mengubah air asin menjadi air tawar. Sistem ini juga mampu untuk memurnikan air yang mengandung polutan tidak aktif tanpa menimbulkan limbah, dimana air yang keluar dari  peralatan tersebut bisa dikonsumsi binatang, tanaman dan manusia.

Air tawar atau air bersih merupakan kebutuhan hidup bagi setiap makhluk hidup. Bagi manusia, air merupakan faktor yang tak dapat dipisahkan karena banyak digunakan dalam setiap aktivitas kehidupannya antara lain untuk keperluan minum, memasak, mencucui dan kebutuhan lainnya. Seiring berjalannya waktu dan bertambahnya penduduk dunia, pasokan air bersih menjadi semakin berkurang.

Air tawar adalah air yang tidak berasa dan lawan dari air asin atau air laut. Air ini tidak banyak larutan garam dan larutan mineral di dalamnya. Ketika disinggung tentang air tawar, kita biasanya merujuk kepada air yang berasal dari sumur, danau, sungai, salju atau es. Air ini sangat penting bagi kehidupan manusia seperti untuk keperluan pertanian dan lain sebagainya. Air bersih tersimpan secara alami di permukaan bumi terutama di pegunungan es (Gletser), kutub Arktik dan benua Antartika dalam bentuk es.

Kelangkaan air ini sungguh ironis dengan prediket bumi sebagai Planet Air sebab 70 persen permukaan bumi tertutup air. Namun, sebagian besar air di bumi merupakan air asin sehingga tidak bisa dikonsumsi dan hanya sekitar 2,5 persen saja yang berupa air tawar. Dari waktu ke waktu, sumber daya air bersih makin berkurang akibat pertambahan penduduk. Air bersih juga terpolusi oleh kurang lebih dua juta ton sampah setiap hari. Polusi ini muncul dari kegiatan sektor industri, kotoran manusia dan kegiatan sektor pertanian.

Berbagai jenis teknologi telah digunakan untuk penyediaan air bersih yang berasal dari air laut di antaranya adalah teknologi membran desalinasi dan teknologi reverse osmosis. Namun dua jenis teknologi ini cukup sulit karena teknologinya rumit dan membutuhkan investasi tinggi dalam pembuatannya, sehingga kurang aplikatif untuk diterapkan di masyarakat.

Para ilmuwan mengembangkan metode baru dengan menggunakan energi matahari untuk menghilangkan kandungan garam dari air laut. Salah satu alternatif pengadaan air bersih untuk diminum dari air laut adalah dengan menggunakan teknologi desalinasi air laut. Desalinasi adalah proses menghilangkan kadar garam berlebih dalam air untuk mendapatkan air yang dapat dikonsumsi. Metode desalinasi dilakukan melalui beberapa tahapan yang meliputi pengambilan air laut, pengolahan awal air laut, proses pemisahan garam dan pengolahan akhir.

Teknologi desalinasi memanfaatkan pemisahan komponen suatu bahan berdasarkan perbedaan titik didihnya dengan memanfaatkan energi panas. Daerah pesisir yang berlimpah dengan energi radiasi matahari yang besar di musim kemarau dan air laut merupakan parameter yang dapat digabungkan untuk menjadi solusi dari permasalahan kelangkaan air bersih. Kini para peneliti Iran telah mampu membuat alat untuk desalinasi dengan berbasis tenaga surya.

Kourush Khosravi, pelaksana proyek desalinasi berbasis tenaga surya menilai kurangnya air minum sebagai persoalan penting yang dihadapi rakyat Iran. Ia mengatakan, di dataran tinggi Iran, kami menghadapi limpahan air asin, sehingga perlu untuk memberikan solusi optimal untuk desalinasi air ini. Iran terletak di jalur kering bumi, dimana hampir 70 persen dari wilayahnya terletak di daerah kering dan semi-kering. Desalinasi berbasis tenaga surya merupakan salah satu solusi untuk memurnikan air asin di Iran. Menurut pelaksana proyek tersebut, sistem yang dipasang dalam alat ini mampu menyaring air menjadi air minum. Alat tersebut juga mampu memurnikan air y ang memiliki berbagai kadar garam.

Desain alat desalinasi air laut berbasis tenaga surya dengan menggunakan kolektor pelat datar memiliki tingkat produktivitas tertinggi. Nilai fluks dari alat desalinasi air laut berbasis tenaga surya dengan menggunakan kolektor pelat datar merupakan produktivitas terbaik. Produktivitas kerja alat desalinasi air laut berbasis tenaga surya pada penelitian ini dipengaruhi oleh suhu evaporator, suhu kondensor, suhu lingkungan, kelembaban udar adan jenis kolektor yang digunakan.

Semakin tinggi suhu evaporator dan suhu lingkungan maka produktivitas yang dihasilkan semakin tinggi. Semakin rendah suhu kondensor dan nilai kelembaban udara maka produktivitas akan semakin meningkat. Selisih suhu antara bagian evaporator dan kondensor berpengaruh signifikan dalam meningkatkan fluks dan menunjukkan bahwa fluks dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan suhu kondensor serendah mungkin dan dengan meningkatkan suhu evaporator. Jenis kolektor pelat datar merupakan kolektor yang mampu menghasilkan produktivitas terbesar bila dibandingkan dengan kolektor tubular.

Menyusul kesuksesan besar yang diraih para peneliti Iran, sebuah alat desalinasi yang telah didisain menarik dan mengalami inovasi dibuat di Pusat Teknis dan Profesional Lenjan di Provinsi Isfahan. Mostafa Dari, seorang pembimbing di pusat ini dan sekaligus sebagai pelaksana proyek tersebut mengatakan, alat desalinasi air laut berbasis tenaga matahari ini telah dibuat melalui perancangan dan inovasi yang menarik.

Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai faktor-faktor lain yang berpengaruh terhadap produktivitas alat desalinasi air laut berbasis tenaga surya seperti intensitas radiasi matahari, kecepatan angin serta lokasi geografis pengujian alat di daerah pesisir agar lebih aplikatif. Perlu didisain alat yang mampu menyimpan panas dengan baik sehingga pada malam hari alat ini dapat terus beroperasi.

Desalinasi masih mahal. Biaya akan mengalami penurunan dengan menggunakan teknologi energi terbarukan, dimana diharapkan bisa menekan biaya dalam tahun-tahun mendatang. Biaya desalinasi bertenaga surya saat ini rata-rata 1,52-2,05 dolar per meter kubik air yang dihasilkan, tergantung pada teknologi, biaya energi dan lokasi. Sementara secara konvensional, alternatif lain biasanya biayanya hanya setengah atau kurang.

Menurut Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA), desalinasi telah menjadi sumber paling penting untuk air minum dan pertanian di beberapa daerah kering dan kekurangan air, terutama di Timur Tengah dan Afrika Utara. Ada dua metode dasar untuk mencapai desalinasi menggunakan teknologi ini, langsung dan tidak langsung. Apa yang disebut dengan metode desalinasi surya langsung memiliki sejarah panjang, dengan bukti bahwa mereka digunakan oleh para pelaut Yunani kuno dan ahli kimia Persia.

Sebuah perusahaan di Iran juga berhasil mencapai pengolahan air dengan metode Reverse Osmosis (RO) atau Osmosis Terbalik. Perusahaan Teknologi dan Riset Petrokimia Iran yang merupakan anak perusahaan dari National Petrochemical Company meresmikan keberhasilan dalam negeri tersebut sekitar Juni 2015. Teknologi ini benar-benar didasarkan pada peralatan rumah tangga dan setiap modul yang diproduksi oleh perusahaan Iran mampu menghasilkan sembilan meter kubit air tawar per hari. Sebelum mencapai teknologi tersebut, teknologi ini dimonopoli oleh empat negara, termasuk Amerika Serikat, Jerman, Korea Selatan dan Jepang.

Berbeda dengan desalinasi, pengolahan air bersih dengan teknologi membran Reverse Osmosis dapat digunakan untuk desalinasi dan sekaligus mengolah air limbah atau air kotor menjadi air bersih. Reverse Osmosis merupakan kebalikan dari Osmosis, dimana osmosis adalah proses alami ketika dua cairan dengan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh sebuah membran semipermiabel, maka cairan memiliki kecenderungan untuk bergerak dari konsentrasi rendah ke zat terlarut dengan konsentrasi tinggi untuk keseimbangan potensial kimia.

Sedangkan Reverse Osmosis adalah proses memaksa pelarut dari daerah konsentrasi zat terlarut tinggi melalui membran semipermiabel ke daerah konsentrasi zat terlarut rendah dengan menerapkan tekanan melebihi tekanan osmotik. Jadi pengolahan air dengan Reverse Osmosis adalah suatu sistem pengolahan air dari air yang mempunyai konsentrasi tinggi melalui membran semipermiabel menjadi air yang mempunya konsentrasi rendah (encer) dikarenakan adanya tekanan osmosis.

Reverse Osmosis ini merupakan metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Membran seleksi ini harus bersifat selektif atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan), tapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ion-ion.