Planet ini memiliki masalah air.
Terlepas dari semua video yang mungkin telah Anda saksikan tentang sungai yang deras dan hujan deras dua digit, bahaya yang lebih besar terletak pada terlalu sedikit, daripada terlalu banyak air. Itu adalah salah satu paradoks besar Bumi — tempat yang 70 persen permukaannya tertutup cairan menghadapi ancaman kekeringan masif. Pada tahun 2030, menurut Perserikatan Bangsa-Bangsa, hampir setengah dari populasi dunia mungkin berurusan dengan kelangkaan air.
Solusinya, tampaknya, akan secara dramatis meningkatkan desalinasi, proses lama membuat air laut dapat diminum dengan menghilangkan garam darinya. Metodologi telah datang jauh sejak pelaut Yunani mendidihkan air dan mengumpulkan tetesan minum yang disuling. Hari ini, menurut Asosiasi Desalinasi Internasional, ada hampir 18.500 pabrik desalinasi di seluruh dunia.
Teknologi ini memiliki dampak besar di beberapa tempat. Di Israel, misalnya, lebih dari setengah pasokan air negara itu sekarang berasal dari pabrik desalinasi, termasuk fasilitas Sorek yang bernilai $ 500 juta di selatan Tel Aviv. Dan, bulan lalu, pertanian pertama di dunia yang menggunakan tenaga surya dan air terdealinasi, mulai beroperasi di Australia.
Tetapi pabrik desalinasi membutuhkan banyak energi, yang berarti bahwa mereka yang ditenagai bahan bakar fosil dapat bertanggung jawab atas tingginya tingkat gas rumah kaca. Produk limbah mereka — air asin yang dikeluarkan dari air laut — dapat membahayakan kehidupan laut. Dan itu bisa sangat mahal. Pabrik desalinasi terbesar di AS dibuka tahun lalu sekitar 30 mil di utara San Diego. Harganya sekitar $ 1 miliar untuk membangun.
Pendekatan yang berbeda
Shane Ardo mengakui bahwa belum lama ini dia tidak tahu banyak tentang dunia desalinasi. Tetapi Ardo dan tim peneliti kecilnya di University of California, Irvine mungkin telah menemukan alternatif untuk tanaman besar dan mahal, yang sebenarnya bukan pilihan di banyak tempat di mana kebutuhan akan air tawar paling besar, seperti Sub-Sahara Afrika.
Mereka sedang menjajaki apakah mungkin untuk menghasilkan wadah dari zat yang bisa, hanya menggunakan sinar matahari, menghilangkan garam dari air laut. "Bayangkan jika Anda bisa mencelupkan botol plastik ke laut dan meminta wadah itu untuk mengeluarkan garam dari air di depan mata Anda, " jelas Ardo.
Botol ajaib semacam itu masih sangat hipotetis, tetapi berdasarkan penelitiannya, Ardo percaya bahwa selaput dapat dibuat yang akan dapat menyerap cahaya dan kemudian menggunakan foton surya tersebut untuk menyebabkan ion garam bergerak keluar dari air.
"Seluruh masyarakat kita menjalankan elektron yang bergerak, " katanya. “Kami memindahkan elektron dalam kabel untuk menjalankan banyak hal. Kita juga tahu cara mengambil energi matahari dan mengubahnya menjadi elektron berenergi dan menggunakannya untuk menjalankan berbagai hal. Tetapi untuk mendorong proses seperti desalinasi, Anda tidak benar-benar membutuhkan elektron — Anda hanya perlu memindahkan ion dan mengeluarkannya dari air.
"Ada banyak kegembiraan tentang apa yang kami lakukan, " tambah Ardo. “Tidak ada yang mengambil bahan plastik sintetis untuk menggerakkan jenis proses ini, pembangkit listrik ionik ini. Ketika saya memimpikannya, di atas kertas itu tampak masuk akal. ”
Mencari jawaban
Pekerjaan laboratorium selama beberapa tahun terakhir memberikan lebih banyak dukungan untuk teorinya, dan minggu lalu penelitian Ardo mendapat dorongan besar ketika ia dinamai “Moore Inventor Fellow” oleh Gordon dan Betty Moore Foundation dan diberikan hibah $ 825.000 untuk memajukan proyek. .
Ardo tahu bahwa mampu mengembangkan wadah yang menghilangkan garam dari air asin sendiri bukanlah hal yang pasti. Tapi dia bilang dia bertekad untuk terus menguji konsep itu.
"Ada orang yang telah mengajukan banyak pertanyaan tentang ini dan saya suka itu, " katanya. "Saya ingin mereka mendorong saya dengan keras. Jika saya tidak memiliki jawaban, itu adalah sesuatu yang perlu saya teliti. Dan jika ada sesuatu yang menghancurkan ide kami, saya ingin tahu. Saya tidak ingin menghabiskan waktu untuk sesuatu yang memiliki alasan mendasar mengapa itu salah. Tapi saya pikir kita punya sesuatu di sini. "
Ardo percaya bahwa dengan memungkinkan desalinasi terjadi dalam wadah yang relatif kecil, bahkan mungkin satu orang dapat membawa, Anda dapat secara dramatis mengurangi biaya dan dampak lingkungan dari konversi air laut, dan juga menciptakan cara yang layak untuk menyediakan air tawar di mana lahan dan uang yang dikembangkan dapat terbatas.
Dia mengakui sulit memprediksi kapan produk seperti ini benar-benar ada. Salah satu langkah selanjutnya adalah baginya dan timnya untuk mulai membuat polimer sendiri dari awal “sekarang kami memiliki ide bagus tentang apa yang perlu dilakukan.” Ia mengatakan mereka perlu membuat molekul pewarna yang dapat menyerap lebih banyak cahaya.
"Saya tidak tahu persis seperti apa aplikasi itu, " catat Ardo. “Aku punya perasaan umum. Tapi lintasannya benar-benar mengasyikkan dan menjanjikan. Apa yang saya sukai adalah memungkinkan kami melihat konversi ini dengan cara baru. Mungkin dengan grup saya, tidak peduli berapa banyak yang kami pelajari, kami tidak akan menemukannya. Mungkin beberapa neurobiologis akan melakukannya.
“Tapi saya pikir kita bisa melakukan banyak hal. Saya pikir ini bisa menjadi masalah besar. ”
