Tidak dapat dipungkiri bahwa sebagian besar konsumsi energi dunia masih mengandalkan sumber energi konvensional, seperti minyak bumi dan batubara yang tidak bisa diperbarukan dan suatu saat akan habis. Seiring berjalannya waktu, kebutuhan akan adanya energi alternatif yang terbarukan semakin menjadi kebutuhan global.
Bermacam-macam teknologi yang memanfaatkan energi terbarukan telah dikembangkan para ilmuwan, antara lain tenaga surya, angin, air, biomassa, hingga gelombang laut. Dan kini para ilmuwan melakukan terobosan dengan menghasilkan teknologi yang merubah air hujan menjadi energi listrik.
Telah banyak penelitian dilakukan oleh ilmuwan untuk menghasilkan energi listrik dari tetesan hujan. Dan hasil penelitian dari para ilmuwan dari City University di Hongkong bisa menjadi terobosan baru dalam teknologi efisiensi energi.
Sebuah penelitian terbaru menemukan sebuah metode yang mampu menghasilkan energi dari tetesan air hujan yang mampu menghidupkan 100 buah lampu LED. Ini merupakan sebuah langkah besar dalam penghematan energi hingga mencapai beberapa ribu kali.
Para peneliti mengembangkan sebuah generator dengan struktur yang menggunakan medan efek transistor yang secara instan akan menghasilkan listrik dengan voltase tinggi dari tetesan air hujan.
“Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa satu tetes yang terdiri dari 100 mikroliter air yang jatuh dari ketinggian 15 sentimeter (5,9 inchi) mampu menghasilkan listrik dengan tegangan lebih dari 140V, dan energi ini mampu menghidupkan 100 buah lampu LED kecil,” kata Wang Zuankai, seorang insinyur biomedik dari City University di Hongkong (CityU).
Jumlah energi listrik yang cukup besar dari setetes air hujan, dan para insinyur menggunakan beberapa trik jenius untuk bisa mewujudkannya.
Para ilmuwan selama ini terus berusaha mencari sumber-sumber energi terbarukan seperti ini selama bertahun-tahun. Tetapi tidaklah mudah untuk mengubah energi dari tetesan hujan menjadi energi listrik, tidak seperti mengubah gelombang laut atau aliran air menjadi listrik.
Desain terbaru dari generator listrik ini menggabungkan elektroda aluminium dan elektroda indium timah oksida (Indium tin oxide- ITO) dengan PTFE, yang dikenal dengan teflon, sebagai isolator listrik. Ketika sebuah tetes air mengenai permukaan PTFE/ permukaan timah, tetesan ini berfungsi sebagai jembatan penghubung kedua elektroda sehingga terbentuk sistem sirkuit tertutup, sehingga listrik yang tersimpan bisa dilepaskan. Tetes air berfungsi sebagai resistor, lapisan permukaan berfungsi sebagai kapasitor. Teknologi juga ini bisa diterapkan pada hujan yang berlangsung terus-menerus. Jika terjadi tetesan-tetesan air yang berkelanjutan, muatan listrik akan terakumulasi hingga akhirnya mencapai titik jenuh.
(Wanghuai et al., Nature, 2020)
Menurut para peneliti, metode yang mereka kembangkan ini bisa diaplikasikan dimanapun selama ada tetesan air yang jatuh ke atas sebuah permukaan – di atas lambung kapal, di dalam sebuah botol air ataupun di atas permukaan sebuah payung ketika hujan turun.
“Keseluruhan dari teknologi ini adalah menghasilkan energi listrik yang lebih besar dari setiap tetesan air hujan yang jatuh, sehingga meningkatkan efisiensi dalam merubah sebuah tetes air hujan menjadi energi listrik,” ahli kimia xiao Cheng Zeng dari University of Nebraska- Lincoln.
Perjalanan masih panjang, masih dibutuhkan penelitian lanjutan untuk menerjemahkan teknologi ini untuk penggunaan praktis nantinya. Menciptakan teknologi yang menghasilkan energi baru adalah hal yang mudah, tetapi mengakumulasikan energi tersebut untuk menghasilkan energi yang berkesinambungan adalah masalah lain. Dan para peneliti memprediksikan akan membangun prototipe yang diperkirakan akan siap dalam lima tahun mendatang.
Hasil penelitian ini telah dipublikasikan dalam Nature.
