Di seluruh dunia, sekitar 850 juta orang tidak memiliki akses ke air minum bersih. Air yang terkontaminasi menularkan berbagai macam penyakit, termasuk kolera, disentri, dan tipus, yang menyebabkan lebih dari setengah juta kematian per tahun.
Para peneliti di Universitas di Buffalo telah mengembangkan pemurni air tenaga surya yang mereka harapkan dapat membersihkan air lebih cepat, murah dan efektif daripada model lainnya.
"Energi matahari pada dasarnya gratis, " kata Qiaoqiang Gan, seorang profesor teknik yang memimpin penelitian. "Di beberapa negara di daerah tropis, mereka kekurangan sumber daya tetapi mereka memiliki banyak energi matahari."
Desainnya kurang lebih terlihat seperti tenda bingkai-A kecil. Kertas hitam-karbon dicelupkan ke atas bentuk segitiga dan diletakkan di atas air. Tepi kertas mengalir di air, menyerapnya seperti spons. Ini adalah modernisasi dari teknologi kuno dari matahari, yang menggunakan energi matahari untuk menguapkan air dan meninggalkan kontaminan. Uap air kemudian mendingin, mengembun dan bisa dikumpulkan. Tim Gan masih memperbaiki desain tata surya, membuatnya lebih efisien dengan memberikan bentuk miring — ini membuat kertas menjadi dingin, karena cahaya mengenai miring, bukan langsung. Karena kertasnya tetap di bawah suhu sekitar, kertas itu mengambil panas dari lingkungannya, yang menggantikan hilangnya energi matahari selama proses penguapan.
Perangkat ini dapat menguapkan sekitar 2, 2 liter air per jam untuk setiap meter persegi kertas yang terkena matahari. Ini lebih efisien daripada pemurni air bertenaga surya lainnya, kata Gan.
Penelitian ini dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan awal bulan ini di jurnal Advanced Science . Karya itu, yang didanai oleh National Science Foundation, adalah kolaborasi antara Universitas di Buffalo, Universitas Wisconsin-Madison dan Universitas Fudan di Cina. Penulis pertama di koran adalah Haomin Song dan Youhai Liu.
Peneliti Qiaoqiang Gan, Zongmin Bei dan Haomin Song adalah di antara penulis penelitian baru. Tiga insinyur dan rekan-rekan mereka bekerja untuk membawa matahari masih kepada mereka yang membutuhkannya melalui startup mereka, Sunny Clean Water. (Douglas Levere / Universitas di Buffalo) Gan dan rekan-rekannya telah mendirikan perusahaan untuk mengkomersialkan teknologi. Prototipe mereka dapat mengembun dan mengumpulkan antara 10 dan 20 liter setiap hari dalam kondisi matahari penuh, kata Gan. Karena rata-rata wanita dewasa membutuhkan sekitar 2, 7 liter cairan per hari dan rata-rata pria membutuhkan sekitar 3, 7, sekitar 80 persen di antaranya berasal dari minuman, secara teori masih dapat menyediakan air minum harian yang cukup untuk sebuah keluarga. Gan memperkirakan biayanya sekitar $ 200 dan akan tersedia dalam satu tahun atau lebih.
Gan berharap perangkat ini akan lebih murah daripada teknologi serupa yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir, banyak yang bergantung pada bahan nano mahal. Ilmuwan Stanford telah membuat filter air kecil menggunakan "nanoflakes" molibdenum, beberapa perusahaan telah mencari menggunakan nanocellulose untuk pengolahan air, sementara nanofilter insinyur Tanzania memenangkan hadiah inovasi Afrika dari UK Royal Academy of Engineering. Sebaliknya, matahari masih menggunakan kertas karbon yang murah dan banyak tersedia.
Perangkat ini dapat digunakan pada segala jenis permukaan air — danau, kolam, palung, bahkan laut. Tetapi cara kerjanya akan tergantung pada pengaturan.
“Tantangan utamanya adalah orang yang berbeda di daerah yang berbeda memiliki kebutuhan lokal, ” kata Gan, yang baru saja kembali dari perjalanan pengumpulan fakta ke Argentina. "Terutama jika kualitas air sumbernya sangat berbeda."
Misalnya, jika masih digunakan di laut, garam pada akhirnya akan menumpuk di permukaan. Ini dan tantangan desain lainnya masih sedang dikerjakan.
Masih dapat menghilangkan hampir 100 persen bakteri, virus, dan senyawa organik seperti arsenik, kata Gan. Itu kurang baik dengan bahan kimia volatil tertentu, termasuk pestisida tertentu, yang diuapkan dengan air daripada tertinggal.
"Sepertinya ada janji serius untuk itu, " kata Desmond Lawler, seorang profesor teknik di University of Texas di Austin, tentang sistem tersebut.
Lawler mengatakan salah satu pertimbangan utama adalah kelembaban lingkungan di mana masih digunakan. Dalam kondisi yang sangat lembab — pikirkan Karibia setelah badai — jauh lebih sulit untuk menguapkan air. Tim perlu mempertimbangkan hal ini saat merancang sistem untuk lokasi tertentu.
Meskipun dia tidak membayangkan sistem menjadi pengganti sumber air bersih yang lebih permanen, Pengacara mengatakan dia menemukan kesederhanaan sistem yang menjanjikan.
"Sistem skala kecil yang bisa membuat air minum untuk keluarga, " kata Lawler. "Sangat menarik untuk dipikirkan, terutama untuk situasi darurat."
