Memanen Air dari Udara Kering Dengan Bantuan Sinar Matahari Dan Beberapa Zat Kimia:
Pentingnya air tidak boleh diremehkan. Ini penting untuk kesehatan manusia dan untuk banyak aspek ekonomi global.
Ini termasuk sektor manufaktur dan produksi energi. Meskipun air merupakan kebutuhan dasar, yang tanpanya kita tidak dapat bertahan hidup, terkadang air digunakan secara tidak bertanggung jawab dan hal ini harus diubah.
Meskipun merupakan sumber daya yang sangat diperlukan, sekitar dua pertiga populasi dunia menghadapi masalah kelangkaan air yang serius. Selain itu, sekitar sepertiga dari cekungan air tanah dunia sedang habis secara tidak berkelanjutan.
Dengan berkurangnya pasokan air tanah, dan sejumlah besar orang memiliki akses yang sangat terbatas ke air minum, diperlukan semacam intervensi. Namun tidak semua hilang, terutama dengan Omar Yaghi dari UC Berkeley (Universitas California, Berkeley) dalam kasus ini.
Karyanya pada kerangka logam-organik ( MOFs ) membuatnya bekerja sama dengan Evelyn Wang dari MIT (Massachusetts Institute of Technology) untuk menciptakan sistem pengumpulan air, yang mampu beroperasi di iklim kering pada tingkat kelembapan hanya 20 persen.
Kerangka Logam-Organik
MOF ini sangat mahir menjebak molekul air dalam kondisi kelembaban rendah
MOF telah didemonstrasikan sebelumnya dalam aplikasi lain seperti penangkapan karbon dioksida dari gas buang, dan penggunaan bahan kimia lainnya. Kini saatnya mereka bersinar di area pemanenan air.
MOF yang digunakan dalam perangkat pemanenan air Yaghi dan Wang memanfaatkan kombinasi zirkonium dan asam adipat. MOF ini sangat mahir menjebak molekul air dalam kondisi kelembaban rendah.
Pemanenan Air Dengan Bantuan Kerangka Logam-Organik
Prototipe tim berhasil mengumpulkan 2,8 liter air selama 12 jam. Agar perangkat pemanenan air dapat berfungsi, perangkat tersebut harus dapat berfungsi secara efektif dengan kebutuhan energi yang minimal.
Perangkat lengkap terdiri dari kristal MOF yang diapit di antara penyerap surya dan pelat kondensor. Ini adalah pemanen air yang dibuat di MIT dengan MOF dari UC Berkeley.
Hanya dengan menggunakan sinar matahari, pemanen dapat menarik berliter-liter air dari udara dengan kelembapan rendah selama 12 jam | Foto MIT dari laboratorium Evelyn Wang
Kristal MOF menyerap air dan air yang terperangkap ini kemudian diuapkan. Ini dilakukan dengan menggunakan energi panas yang dikumpulkan dari matahari oleh penyerap surya.
Terakhir, pelat kondensor, mendinginkan uap air, memungkinkan tetesan air terkumpul. Prototipe tim berhasil mengumpulkan 2,8 liter air selama 12 jam.
Keindahan dari sistem ini, adalah tidak memerlukan perubahan infrastruktur yang besar untuk dapat diimplementasikan. Kristal MOF secara alami mahir menjebak air, dan yang dibutuhkan untuk melepaskan air hanyalah sinar matahari.
Ini menjadikan sistem ini kandidat yang sangat baik untuk digunakan di daerah terpencil. Selain bagus untuk daerah terpencil yang membutuhkan air, sistem ini juga bisa diterapkan dalam skala yang lebih luas lagi.
Metode pengumpulan dan pengiriman air tradisional melibatkan jaringan pipa bawah tanah yang masif. Sistem desentralisasi ini, jika disempurnakan, dapat digunakan di setiap rumah tangga untuk memenuhi kebutuhan air kita.
Perbaikan yang Harus Dilakukan
Kaghi dan Wang terus berupaya meningkatkan sistem mereka untuk memanen lebih banyak air. Sistem pemanenan air MOF ini, meskipun menjanjikan, masih harus disempurnakan.
Namun setidaknya, sudah ada prototipe kerja yang menjanjikan. Kaghi dan Wang terus berupaya meningkatkan sistem mereka untuk memanen lebih banyak air.
Kaghi mencatat bahwa untuk mendapatkan pasokan air yang terus menerus dari sistem mereka, itu dapat dirancang sedemikian rupa untuk menyedot air pada malam hari dan melepaskan air pada siang hari. Pilihan lainnya adalah mengonfigurasi penyerap surya untuk menghasilkan uap air dengan kecepatan lebih cepat.
Untuk mendengar Yaghi sendiri berbicara di perangkat, lihat video ini, di mana dia menguraikan semuanya secara sederhana dan menjelaskan prinsip kerja dasar perangkatnya.
Pikiran Akhir
Perangkat pemanenan air Yaghi dan Wang adalah cara yang layak untuk mengumpulkan air secara berkelanjutan yang memiliki kebutuhan energi rendah. Teknologi seperti inilah yang dapat membantu meringankan kesengsaraan air dunia dan dapat melakukannya dengan dampak lingkungan yang minimal.