- Tahun 2030, diperkirakan 700 juta orang akan mengungsi karena kelangkaan air yang meluas. Krisis ini belum terlalu disadari oleh masyarakat dan memang sulit untuk meyakinkan itu, terutama karena air berada di sekitar kita.
- Meskipun hidup di Bumi yang 70 persen permukaannya tertutup air, sekitar 70 persen orang masih menderita kelangkaan air bersih. Situasi ini kian memburuk di sejumlah daerah gersang dan terpencil yang terkena dampak perubahan iklim.
- Ketika sumber air tradisional seperti sungai, danau, sumur, dan mata air kian tercemar, ada sumber lain yang kurang dikenal, dan mungkin paling mudah diakses, yaitu air atmosfer. Diperkirakan sumber air ini berisi 12.900 triliun liter air, atau enam kali total volume sungai di seluruh dunia.
- Pengembangan teknologi AWH modern hanya mengalami kemajuan signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Potensi AWH masih perlu digali dan direalisasikan sepenuhnya. Terutama untuk mengatasi akses air bersih di daerah gersang serta mitigasi kebutuhan air pascabencana.
Sebuah ironi sedang melanda peradaban manusia hari ini. Meskipun hidup di Bumi yang 70 persen permukaannya tertutup air, namun sekitar 70 persen manusia masih menderita kelangkaan air bersih. Situasi ini kian memburuk di sejumlah daerah gersang dan terpencil yang terkena dampak perubahan iklim.
Menurut Perserikatan Bangsa-Bangsa [UN-Water], sekitar 2,3 miliar orang tinggal di negara-negara yang kekurangan air, dan 733 juta di antaranya hidup di negara-negara yang sangat kekurangan air dan kritis.
“Tahun 2030, diperkirakan 700 juta orang akan mengungsi karena kelangkaan air yang meluas,” dikutip dari jurnal energi Elsevier oleh [Tashtoush & Alshoubaki, 2023].
Krisis ini belum terlalu disadari oleh masyarakat dan memang sulit untuk meyakinkan itu, terutama karena air berada di sekitar kita.
“Namun, hanya sekitar 2,5 persen yang merupakan air tawar, sisanya asin, dan sebagian besar air tawar terkunci di lapisan es, gletser, dan salju permanen. Kurang dari 1 persen air di Bumi tersedia untuk diminum,” dikutip dari chemistryworld.com.
Baca: Kota Layak Huni dan Ancaman Nyata Perubahan Iklim
Namun, ketika sumber air tradisional seperti sungai, danau, sumur, dan mata air kian tercemar, ada sumber lain yang kurang dikenal, dan mungkin paling mudah diakses, yaitu air atmosfer. Diperkirakan, sumber air ini berisi 12.900 triliun liter air, atau enam kali total volume sungai di seluruh dunia.
Mengutip Gao et al., [2023], ada tiga jenis air di atmosfer; uap, kabut, dan awan. Dua jenis [uap dan kabut] sebelumnya merupakan sumber utama teknik pemanenan air atmosfer atau atmospheric water harvesting [AWH] yang saat ini terus dikembangkan para ilmuwan.
Secara sederhana, sebagian besar teknologi AWH ini meniru bagaimana embun terbentuk atau terperangkap pada tumbuh-tumbuhan di pagi hari dan bagaimana kondensasi terbentuk pada benda-benda dingin saat kita mengeluarkannya dari lemari es.
Ketika udara hangat bersentuhan dengan permukaan yang dingin, ia dengan cepat didinginkan. Jika ini di bawah suhu tertentu, yang dikenal sebagai titik embun, uap air di udara mengembun menjadi fase cair. Tetesan air yang dihasilkan yang terbentuk di permukaan kemudian dikumpulkan.
Baca: Karang Porites, Bank Data Perubahan Iklim Dunia
Perkembangan teknologi
Ide untuk mengumpulkan air dari atmosfer telah muncul dalam catatan dan legenda berabad lalu, ketika manusia mulai mencoba mengumpulkan embun sebagai sumber air tawar. Seperti masyarakat di Kepulauan Canaria [Spanyol] yang mengumpulkan tetesan embun dari pohon besar untuk memenuhi kebutuhan air secara alami. Ini mereka sebut sebagai “The Spring Tree” [Beysens & Milimouk, 2000].
Namun, pada abad ke-20 konstruksi kondensor semacam itu baru dikonfirmasi. Seiiring waktu, perkembangan teknologi AWH moderen terus berkembang, terutama karena kebutuhan untuk mengatasi krisis air di masa depan, serta proses pemanenan embun yang dibatasi oleh pengaruh iklim dan geografi.
Namun, melalui sejumlah jurnal Nature Water yang dipublikasi pada 20 Juli 2023, proses penyerapan sumber air atmosfer menawarkan penerapan teknologi yang lebih luas dan potensi hemat biaya dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan.
Woochul Song dan rekan penulis mengembangkan karya mereka sebelumnya dengan merancang perangkat AWH pasif berdasarkan kerangka logam-organik untuk digunakan di salah satu area tergersang di dunia, dengan energi utama berupa sinar matahari alami.
“Mereka menunjukkan bahwa komunitas yang terancam oleh kekeringan dapat memperoleh manfaat besar dari pengembangan perangkat AWH yang mudah digunakan, ramah pengguna, hemat biaya, dan dapat beradaptasi,” dikutip dari artikel Nature Water, [2023].
Baca: Caecilian Billiton, Amfibi Endemik Belitung yang Ditemukan Kembali Setelah Lima Dekade
Peran besar AWH di masa depan dalam penyediaan air tawar sangat bergantung pada perkembangan teknologi dan juga pertimbangan ekonomi. Teknologi menawarkan beberapa keuntungan unik. Ini dapat diakses di mana saja dan dapat dengan mudah dioperasikan dengan sumber energi terbarukan untuk kebutuhan lokal.
Dari artikel yang sama, AWH juga punya peran penting untuk diterapkan pada periode pascabencana, di mana kebutuhan untuk memastikan pasokan air bersih menjadi prioritas utama. Memang, simulasi perangkat AWH yang dikomersialkan sebagian besar telah diterapkan di daerah yang dilanda kekeringan, bencana, kontaminasi, dan sebagainya.
Baca juga: Indahnya Angkasa Raya Dilihat dari Bosscha
Namun, penggunaan energi yang tidak efesien dan produktivitas air yang rendah adalah dua isu utama yang terlibat dalam proses pengembangan AWH. Sebagian besar pemanen air atmosfer yang tersedia secara komersial didasarkan pada kondensor aktif untuk pengumpulan air embun, yang menggunakan masukan energi tambahan.
Di sisi lain, tidak seperti teknologi air bersih lainnya yang telah mengalami pengoptimalan signifikan sejak pertama kali diterapkan.
“Pengembangan teknologi AWH moderen hanya mengalami kemajuan signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Potensi AWH masih perlu digali dan direalisasikan sepenuhnya,” tulis artikel tersebut.
Referensi:
Beysens, D., & Milimouk, I. [2000]. The case for alternative fresh water sources. Pour Les Resources Alternatives En Eau, Secheresse, 11[4], 1–16.
Gao, S., Wang, Y., Zhang, C., Jiang, M., Wang, S., & Wang, Z. [2023]. Tailoring interfaces for atmospheric water harvesting: Fundamentals and applications. Matter, 6 [7], 2182–2205. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.04.008
Tashtoush, B., & Alshoubaki, A. [2023]. Atmospheric water harvesting: A review of techniques, performance, renewable energy solutions, and feasibility. Energy, 280, 128186. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128186
Water, N. [2023]. Converting air moisture into water. Nature Water, 1 [7], 563. https://doi.org/10.1038/s44221-023-00116-2