Sumber Air Bersih dari Pembangkit Listrik

Sistem baru yang dikembangkan ilmuwan ini, menjadi sumber air bersih yang aman bagi kota-kota di sekitar pantai, yang biasanya airnya digunakan untuk mendinginkan pembangkit listrik.

Sebuah sistem baru yang dirancang insinyur di Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika Serikat (AS) mampu memulihkan kondisi air menjadi bersih atau jernih lagi. Proses ini memanfaatkan pembangkit listrik. Dalam pengembangannya sistem ini dapat menjadi sumber penyedia air minum murah untuk kota-kota "kering" di seluruh dunia. Selain itu, sistem ini juga memangkas biaya operasi pembangkit listrik.

Ilmuwan memanfaatkan sekitar 39 persen air tawar yang diambil dari sungai, danau, dan waduk di AS untuk memulihkan kondisi kejernihan air. Air tawar itu sedianya diperuntukkan untuk kebutuhan pendinginan pembangkit listrik berbahan bakar fosil atau tenaga nuklir. Proses ini berakhir menguap sebagai awan.

Tetapi sistem baru yang dikembangkan di MIT ini berpotensi menyelamatkan sebagian besar dari kehilangan air tersebut. Bahkan bisa menjadi sumber air bersih yang aman bagi kota-kota pantai di mana air laut digunakan untuk mendinginkan pembangkit listrik setempat.

Prinsip di balik konsep baru ini tampak sederhana. Yakni ketika udara yang kaya kabut disadap dengan berkas partikel bermuatan listrik, yang dikenal sebagai ion, tetesan air menjadi bermuatan listrik dan dengan demikian dapat ditarik ke arah jala kawat. Ini mirip dengan layar jendela, ditempatkan di jalan mereka. Tetesan kemudian mengumpulkan dan mengalir ke dalam pengumpul. Sehingga dapat digunakan kembali di pembangkit listrik atau dikirim ke sistem pasokan air kota.

Sistem ini di jelaskan dalam makalah yang terbit di jurnal Science Advances dan ditulis bersama oleh Maher Damak dan profesor teknik mesin MIT, Kripa Varanasi. Visi dari Varanasi adalah mengembangkan sistem pemulihan air yang sangat efisien dengan menangkap tetesan air, baik dari kabut alam maupun gumpalan menara pendingin industri.

Proyek ini sendiri dimulai sebagai bagian dari tesis doktor Damak, yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi sistem pemanenan kabut yang digunakan di banyak daerah pesisir yang langka air sebagai sumber air minum.

Sistem-sistem tersebut umumnya terdiri dari semacam jaring plastik atau logam yang digantung secara vertikal di jalur kabut salju dimana secara teratur terguling dari laut, sangat tidak efisien, hanya menangkap sekitar 1 hingga 3 persen tetesan air yang melewatinya. Varanasi dan Damak berfikir apakah ada cara untuk membuat jaring yang mampu menangkap lebih banyak tetesan dan menemukan cara yang sangat sederhana dan efektif untuk melakukannya.

Alasan ketidakefisienan sistem yang ada menjadi jelas dalam eksperimen laboratorium mereka. Masalahnya ada dalam sistem aerodinamika. Saat aliran udara melewati rintangan, seperti kabel di layar jaring kabut tersebut, aliran udara secara alami menyimpang di sekitar penghalang tersebut, seperti udara yang mengalir di sekitar sayap pesawat terbang. Hasilnya adalah bahwa fraksi tetesan yang ditangkap jauh lebih rendah daripada fraksi daerah pengumpulan.

Tetapi ketika kabut yang masuk diremukkan terlebih dahulu dengan berkas ion, efek sebaliknya terjadi. Tidak hanya semua tetesan yang ada di jalur kabel mendarat di atasnya, bahkan tetesan yang bertujuan untuk lubang di jala ditarik ke arah kabel. Sistem ini dapat menangkap fraksi yang jauh lebih besar dari tetesan yang lewat. Dengan demikian, secara dramatis dapat meningkatkan efisiensi sistem dan dengan biaya yang sangat rendah. Peralatannya sederhana, dan jumlah daya yang diperlukan sangat minim.

Selanjutnya, Varanasi dan timnya fokus pada pengambilan air dari gumpalan menara pendingin pembangkit listrik. Di sana, aliran uap air jauh lebih terkonsentrasi daripada kabut alami, dan itu membuat sistem lebih efisien. Karena proses ini menyerupai penyulingan , maka air tangkapan adalah air murni, bahkan jika air pendinginnya asin atau terkontaminasi.

"Ini air suling, yang berkualitas lebih tinggi. itu yang coba kami tangkap," kata Varanasi. Air hasil penyulingan ini bisa disalurkan ke sistem air minum atau digunakan dalam proses yang membutuhkan air murni, seperti dalam boiler pembangkit listrik. Varanasi mengatakan sebuah pembangkit listrik 600-megawatt umumnya dapat menangkap 150 juta galon air per tahun.

Ini mewakili sekitar 20 hingga 30 persen air yang hilang dari menara pendingin. Dengan penyempurnaan lebih lanjut, sistem mungkin dapat menangkap lebih banyak dan akan lebih banyak lagi output air yang dihasilkan. Teknologi ini menyediakan cara yang sangat sederhana untuk menyediakan layanan desalinasi air dan mengurangi biaya pembangunan pabrik desalinasi sendiri. "Ini bisa menjadi solusi yang bagus untuk mengatasi krisis air global," kata Varanasi.

Untuk membutktikan konsep mereka, Varanasi dan timnya melakukan eksperimen dan mendemonstrasikan konsep mereka dengan mengembangkannya dalam skala lab kecil. Tim saat ini sedang membangun versi uji skala penuh dari sistem mereka untuk ditempatkan di menara pendingin Central Utility Plant MIT, yakni pembangkit listrik kogenerasi gas alam yang menyediakan sebagian besar listrik, pemanasan, dan pendinginan kampus. Dalam beberapa waktu mendatang diharapkan teknologi ini sudah dapat di ujicoba.nik/berbagai sumber/E-6

Agar Konsumsi Energi Lebih Ramah Lingkungan

Berdasarkan riset yang dilakukan sebelumnya, konsumsi energi untuk pendingin dan pemanas ruang merupakan konsumsi energi terbesar dari sebuah bangunan atau gedung. Sejak lama, beragam teknologi telah dikembangkan oleh para ilmuan untuk bagaimana mengurangi konsumsi energi pada dua piranti tersebut, mulai dari alat pendingin dan pemanas ruangan hemat energi hingga sejumlah terknologi lain. Termasuk diantaranya teknologi enkapsulasi maupun beragam perangkat alat kontrol efisiensi energi.

Enkapsulasi sendiri merupakan sebuah proses atau teknik untuk menyalut inti yang berupa suatu senyawa aktif baik itu padat, cair, gas,ataupun sel dengan suatu bahan pelindung tertentu yang dapat mengurangi kerusakan senyawa aktif tersebut.

Proses enkapsulasi membantu memisahkan material inti dengan lingkungannya hingga material tersebut terlepas atau (release) ke lingkungan. Biasanya enkapsulasi banyak digunakan dalam produksi flavor kering, makanan seperti penyedap rasa, pemanis buatan, ragi dan produk lainnya. Teknologi ini memiliki sejumlah keuntungan seperti pengendalian pelepasan bahan yang terenkapsulasi, peningkatan stabilitas suhu dan berbagai kelebihan lainnya.

Dalam teknologi enkapsulasi yang dikembangkan di Malaysia, teknologi ini berperan dalam mengikat suhu panas dan juga melepaskannya saat kondisi ruangan atau bangunan lebih dingin. Meskipun, belum diketahui berapa besar penghematan penggunaan energi melalui teknologi enkapsulasi berbasis nano pada bangunan atau gedung ini, namun dari sejumlah riset, sistem pengendalian energi bisa mengurangi konsumsi energi hingga 57 persen.

Teknologi enkapsulasi bisa mengubah material menjadi berukuran nano yang baik digunakan sebagai media penyimpanan energi panas. Metode ini merupakan metode yang pertama kali dikembangkan di Malaysia. Ya, sebelumnya, sebuah tim penelitian dari Intitut Teknologi Maju, Univeristas Putra Malaysia berhasil mengembangkan sebuah teknologi enkapsulasi berbasis nano.

Teknologi ini mampu mengikat panas dan menurunkan suhu bangunan. Keberadaan teknologi yang diklaim pertama di Malaysia ini, diperkirakan dapat menghemat penggunaan energi listrik dan mengurangi emisi karbon.

Konsep go green terus menjadi kampaye untuk berbagai bidang kehidupan. Termasuk juga dalam bidang infrastruktur. Berbagai teknologi untuk mendukung konsep go green terus dikembangkan pada kontruksi-konstruksi bangunan untuk membuat bangunan yang lebih ramah lingkungan dan menghemat energi dan pengurangan emisi karbon atau yang lazim dikenal dengan konsep green building.

Salah satu teknologi terbaru yang diperkenalkan oleh tim peneliti dari Institut Teknologi Maju (ITMA), Universiti Putra Malaysia (UPM) adalah apa yang disebut dengan Encapsulation of Phase Change Material (NPCM). Yakni sebuah teknologi enkapsulasi berbasis teknologi nano. Teknologi ini bekerja dengan menurunkan suhu ruangan di gedung-gedung, sehingga meniminimalkan penggunaan AC dan dapat menghemat tagihan listrik. Saat kondisi suhu dingin, teknologi ini juga mampu melepaskan panas sehingga mengurangi enegri untuk pemanas ruangan.

Kepala tim peneliti, Prof Dr Mohd Zobir Hussein mengatakan teknologi enkapsulasi bisa mengubah material menjadi berukuran nano yang baik digunakan sebagai media penyimpanan energi panas. "Metode NPCM ini merupakan metode yang pertama kali dikembangkan di Malaysia. Dimana teknologi ini dapat menyerap, menyimpan dan melepaskan energi panas dari lingkungan di sekitarnya," kata Hussein sebagaimana dikutip dari Science Daily.

Dengan Sifat-sifat inilah, teknologi ini memungkinkan adanya fase perubahan material, untuk menyimpan energi panas saat kondisi sekitar panas dan melepaskan energi panas saat kondisi sekitar lingkunganya dalam kondisi dingin. nik/berbagai sumber/E-6