Untuk mengatasi permasalahan ketersediaan air bersih, pengolahan air laut menjadi air yang layak diminum melalui proses desalinasi bisa menjadi salah satu solusi. Namun, menghilangkan garam dari air laut membutuhkan lebih banyak energi. Termotivasi oleh masalah ini, tim engineer dari Politecnico di Torino telah merancang prototipe baru untuk menghilangkan garam air laut secara berkelanjutan dan murah dengan menggunakan energi matahari.
Hasil dari penelitian tim telah dipublikasikan di jurnal Nature Sustainability, mereka adalah Eliodoro Chiavazzo, Matteo Morciano, Francesca Viglino, Matteo Fasano dan Pietro Asinari dari Lab Pemodelan Multi-Skala.
Prinsip kerja dari teknologi yang diusulkan sangat sederhana: “Terinspirasi oleh tanaman, yang mengangkut air dari akar menuju daun melalui kapilaritas dan transpirasi, alat yang mengambang kami mampu mengumpulkan air laut menggunakan bahan berpori berbiaya rendah, sehingga menghindari penggunaan pompa yang tidak praktis dan mahal, air laut yang terkumpul kemudian dipanaskan oleh energi matahari, yang menyokong pemisahan garam dari air yang menguap. Proses ini dapat difasilitasi oleh membran yang disisipkan di antara air yang terkontaminasi dan air minum untuk menghindari pencampuran di antara keduanya, sama seperti beberapa tanaman yang dapat bertahan hidup di lingkungan laut, misalnya, mangrove,” jelas Matteo Fasano dan Matteo Morciano.
Sementara teknologi konvensional desalinasi ‘aktif’ memerlukan komponen mekanik atau listrik yang mahal (seperti pompa dan / atau sistem kontrol ) dan membutuhkan teknisi khusus untuk instalasi dan pemeliharaan, pendekatan desalinasi yang diusulkan oleh tim di Politecnico di Torino didasarkan pada proses spontan yang terjadi tanpa bantuan mesin pendukung dan karenanya dapat disebut sebagai teknologi ‘pasif’.
Semua ini membuat perangkat secara inheren murah dan mudah untuk dipasang dan diperbaiki. Ciri-ciri terakhir ini sangat menarik di wilayah pesisir yang menderita kekurangan air minum yang kronis dan belum terlayani oleh infrastruktur dan investasi terpusat.
Hingga kini, kelemahan yang terkenal dari teknologi ‘pasif’ untuk desalinasi adalah rendahnya efisiensi energi dibandingkan dengan yang ‘aktif’. Para peneliti di Politecnico di Torino telah mendekati hambatan ini secara kreativitas: “Sementara studi sebelumnya berfokus pada bagaimana memaksimalkan penyerapan energi matahari, kami telah mengalihkan perhatian ke manajemen energi matahari yang lebih efisien. Dengan cara ini, kami telah mampu mencapai nilai rekor produktivitas: hingga 20 liter per hari air minum per meter persegi yang terkena sinar matahari. Alasan di balik peningkatan kinerja adalah ‘daur ulang’ panas matahari dalam beberapa proses evaporasi mengalir ke bawah, sejalan dengan filosofi ‘doing more with less‘. Teknologi yang didasarkan pada proses ini biasanya disebut ‘multi-efek’, dan di sini kami memberikan bukti pertama bahwa strategi ini bisa sangat efektif untuk teknologi desalinasi ‘pasif’ juga. ”
Setelah mengembangkan prototipe selama lebih dari dua tahun dan mengujinya langsung di laut Liguria (Varazze, Italia), para engineer Politecnico mengklaim bahwa teknologi ini dapat berdampak pada lokasi pantai yang terpencil dengan sedikit air minum tetapi tersedia energi matahari yang melimpah, terutama di negara-negara berkembang. Selain itu, teknologi ini sangat cocok untuk menyediakan air minum yang aman dan murah dalam kondisi darurat, misalnya, di daerah yang terkena banjir atau tsunami dan dibiarkan terisolasi selama berhari-hari atau berminggu-minggu dari jaringan listrik atau saluran air. Aplikasi lebih lanjut yang diharapkan untuk teknologi ini adalah taman terapung untuk produksi makanan, pilihan yang menarik terutama di daerah yang padat penduduk.
Para peneliti, yang terus bekerja pada masalah ini dalam Pusat Air Bersih di Politecnico di Torino, sekarang mencari mitra industri yang mungkin untuk membuat prototipe lebih tahan lama, terukur dan serbaguna. Misalnya, versi rekayasa perangkat dapat digunakan di daerah pantai di mana eksploitasi air tanah yang berlebihan menyebabkan intrusi air asin terhadap akuifer air tawar atau mereka dapat digunakan untuk mengolah air yang tercemar oleh industri pabrik atau pertambangan.
