Peneliti dari University of Rochester di New York memperkenalkan teknik desalinasi baru yang menarik perhatian karena tidak hanya berfokus pada air minum, tetapi juga pada pemulihan mineral bernilai tinggi seperti litium. Dengan panel surya khusus, pendekatan ini berpotensi menjawab dua masalah besar sekaligus: keterbatasan air tawar dan kebutuhan bahan baku untuk baterai.
Terobosan ini penting karena lebih dari 70% permukaan Bumi memang tertutup air, tetapi hanya sebagian sangat kecil yang layak diminum. Sebagian besar sisanya terlalu asin, sehingga desalinasi menjadi salah satu cara untuk menambah pasokan air bersih, meski tantangan utamanya masih pada skala penerapan.
Dalam studi yang dipublikasikan di Light: Science & Applications, tim peneliti menggunakan panel aluminium yang diukir dengan laser femtosecond. Laser ini bekerja dalam pulsa yang sangat cepat, hanya setara satu per quadrillion detik, dan proses ukiran itu membuat permukaan panel bukan hanya mampu menyerap cahaya, tetapi juga menjadi superwicked, artinya sangat kuat menarik air.
Saat panel bersentuhan dengan air laut, lapisan tipis air tertarik naik melawan gravitasi lalu menguap dengan bantuan energi surya. Garam dan mineral lain tertinggal dalam bentuk kristal, sementara uap yang terkumpul kembali menjadi air tanpa garam.
Keunggulan lain ada pada cara panel menangani sisa garam. Permukaan superwicked mendorong kristal garam ke tepi panel sehingga area utama tetap bersih dan efisien untuk bekerja.
Pendekatan ini juga menghindari salah satu masalah besar pada banyak proyek desalinasi lain, yaitu pembuangan brine. Brine adalah air yang sangat asin dan berbahaya bagi kehidupan laut, karena dapat membentuk kantong-kantong ekstrem di dasar laut yang mematikan apa pun yang masuk ke dalamnya.
Lebih dari air minum
Dampaknya tidak berhenti pada produksi air tawar. Air laut ternyata membawa banyak mineral selain garam, dan sebagian di antaranya punya nilai komersial tinggi jika bisa diekstrak dengan aman.
Setelah panel selesai mendesalinasi air laut, kristal yang tertinggal dapat dipanen untuk dimanfaatkan, termasuk sebagai garam dapur. Tim Universitas Rochester juga menyinggung potensi panel superwicked untuk menangkap unsur bernilai seperti litium dan uranium.
Jika dikembangkan lebih jauh, konsep ini bisa mengubah cara ocean mining dilakukan. Prosesnya disebut membutuhkan jauh lebih sedikit energi dan air dibanding penambangan tradisional, sekaligus berpotensi mengambil material dari laut dalam jumlah yang lebih besar daripada dari daratan.
Aspek lingkungan juga menjadi nilai jual utamanya. Menarik litium dan material lain langsung dari laut dinilai lebih ramah lingkungan dibanding metode penambangan standar yang biasanya meninggalkan jejak kerusakan lebih besar.
Implikasi untuk baterai dan pasokan mineral
Litium menjadi sorotan besar karena kebutuhan global terhadap bahan ini terus melekat pada industri baterai. Dengan cukup banyak panel surya superwicked, para peneliti menilai kebutuhan litium untuk baterai bahkan bisa dipenuhi dari laut.
Meski begitu, masa depan litium di baterai juga bergantung pada perkembangan teknologi lain. Ada kemungkinan inovasi baterai baru mengurangi atau bahkan menghapus kebutuhan litium sama sekali, sehingga peran panel semacam ini tetap akan sangat ditentukan oleh arah industri energi ke depan.
Yang jelas, penelitian ini menunjukkan bahwa satu teknologi dapat menyasar dua kebutuhan strategis sekaligus. Jika berhasil ditingkatkan skalanya, panel surya superwicked berpeluang menjadi alat penting untuk menyediakan air tawar dan memanen mineral bernilai dari laut tanpa menghasilkan limbah brine yang berbahaya.
