Ilmuwan Ciptakan Alat Bertenaga Surya, Ubah Air Kotor Jadi Air Minum

JAKARTA - Para ilmuwan telah menciptakan perangkat terapung bertenaga surya yang mampu mengubah air terkontaminasi atau air laut menjadi bahan bakar hidrogen dan air minum.

Hebatnya lagi lantaran bekerja dengan sumber air terbuka dan tidak memerlukan daya eksternal, perangkat ini dapat digunakan di tempat-tempat terpencil.

Cara kerja alat ini terinspirasi dari kemampuan tumbuhan melakukan fotosintesis, tetapi berbeda dari perangkat sebelumnya yang menggunakan bahan air bersih untuk menghasil hidrogen, perangkat baru ini memakai air terkontaminasi, sehingga dapat digunakan di daerah sulit air bersih.

"Perangkat yang dapat bekerja dengan air terkontaminasi dapat memecahkan dua masalah sekaligus: dapat memisahkan air untuk membuat bahan bakar bersih, dan dapat membuat air minum bersih," kata Ariffin Mohamad Annuar, salah satu penulis studi ini. Ariffin melakukan riset ini bersama para peneliti dari University of Cambridge.

Chanon Pornrungroj, penulis utama dari studi ini mengatakan, menyatukan produksi bahan bakar surya dan produksi air dalam satu perangkat bukan perkara mudah.



"Pemecahan air dengan tenaga surya, di mana molekul air dipecah menjadi hidrogen dan oksigen, perlu dimulai dengan air yang benar-benar murni karena kontaminan apa pun dapat meracuni katalis atau menyebabkan reaksi kimia yang tidak diinginkan," ujarnya.

Para peneliti menempatkan fotokatalis yang menyerap cahaya UV pada jala karbon nanostruktur yang menyerap cahaya dan panas inframerah, untuk menghasilkan uap air yang digunakan oleh fotokatalis untuk membuat hidrogen. Jala karbon berpori, yang diolah untuk menolak air, membantu fotokatalis mengapung dan menjaga jaraknya dari air di bawah sehingga kontaminan tidak mengganggu fungsinya. Selain itu, konfigurasi ini memungkinkan perangkat menggunakan lebih banyak energi matahari.

Mereka juga menggunakan lapisan putih yang menyerap UV di bagian atas perangkat yang mengapung untuk produksi hidrogen melalui pemisahan air. Sisanya cahaya dalam spektrum matahari ditransmisikan ke bagian bawah perangkat, yang menguapkan air. Tahapan inilebih mirip dengan transpirasi, proses pergerakan air melalui tumbuhan dan penguapannya dari bagian udara seperti daun, batang, dan bunga. "Dengan cara ini, kita benar-benar meniru daun nyata karena sekarang kita telah dapat menggabungkan proses transpirasi,” kata Pornrungroj.

Para peneliti menguji perangkat menggunakan sumber air terbuka, termasuk air dari Sungai Cam di Cambridge dan limbah industri yang keruh dari industri kertas. Dalam air laut buatan, perangkat ini mempertahankan 80 persen kinerjanya setelah 154 jam.



"Perangkat ini sangat toleran terhadap polutan, dan desain mengapung memungkinkan substrat bekerja di air yang sangat berawan atau berlumpur. Ini adalah sistem yang sangat serbaguna," kata Pornrungroj.

Perangkat ini memiliki potensi untuk mengatasi masalah keberlanjutan dan ekonomi sirkular, meski masih dalam tahap konsep. "Krisis iklim dan masalah seputar polusi dan kesehatan sangat terkait, dan mengembangkan pendekatan yang dapat membantu mengatasi keduanya akan menjadi perubahan bagi begitu banyak orang," kata Erwin Reisner, penulis korespondensi dari studi ini.