Teknik Pemurnian Air Memanfaatkan Kayu Berpori

Proses teknik ini disebut sebagai "pembangkit uap matahari," melibatkan proses pengaliran air melalui bahan atau perangkat yang dipanaskan oleh sinar matahari.

Orang-orang memanfaatkan energi matahari untuk memurnikan air selama ribuan tahun. Namun mengingat kekurangan air tawar yang kini dihadapi banyak wilayah, maka minat untuk mengembangkan teknologi yang menggunakan teknik sederhana ini untuk memenuhi permintaan air minum di dunia menjadi semakin banyak.

Ilmuwan global telah menemukan manfaat baru dari jenis kayu berpori seperti jenis kayu poplar dan pinus. Jenis kayu ini dapat meningkatkan efisiensi konversi air ke uap di bawah sinar matahari. Temuan ini dapat digunakan dalam perangkat biodegradable sederhana yang murah untuk proses pemurnian air.

Pada temuan penelitian yang dipublikasikan di jurnal Joule, belum lama ini, para insinyur dari University of Maryland, Amerika Serikat, berhasil menemukan bahwa jenis kayu berpori seperti dari jenis poplar dan pinus dapat meningkatkan efisiensi konversi air ke uap di bawah sinar matahari.

Kayu poplar sendiri merupakan jenis kayu yang ringan dengan corak yang sangat lembut. Temuan ini dapat digunakan dalam perangkat biodegradable sederhana dan murah untuk proses pemurnian air.

"Saya pikir ada banyak bahan yang bisa digunakan dalam pembangkit tenaga surya, tapi kayu benar-benar menonjol dalam hal kinerja dan biaya," kata penulis senior, Liangbing Hu. Hu juga merupakan ilmuan di bidang Material Science and Engineering di A. James Clark School of Engineering dan University of Maryland Energy Innovation Institute.

Proses teknik ini disebut sebagai "pembangkit uap matahari," melibatkan proses pengaliran air melalui bahan atau perangkat yang dipanaskan oleh sinar matahari. Air menguap menjadi uap dan meninggalkan garam serta kontaminan-kontaminan pengotor.

Sementara bahan yang berbeda dapat digunakan, termasuk grafit dan tembaga nanotube, Hu dan timnya menemukan kayu cukup efektif. Akan tetapi tidak semua jenis kayu sama.

Dari spesies yang mereka evaluasi, jenis kayu yang lebih berpori seperti pinus dan poplar paling efisien. Mereka mengamati bahwa spesies yang lebih padat, seperti cocobolo kayu keras tropis, menghasilkan uap pada tingkat yang lebih lambat karena mereka memiliki lebih sedikit pori-pori yang dapat digunakan untuk melakukan perjalanan. "Dalam kasus kami, Anda hanya mengambil sepotong kayu dan membakar permukaannya. Itu saja," kata Hu.

Hu dan timnya telah mengeksplorasi berbagai jenis kayu sebagai perangkat pembangkit tenaga uap surya. Mereka menguji efisiensi pembangkitan uap surya blok kayu dengan berbagai kerapatan, masing-masing seukuran telapak tangan dan tebal hanya 1 atau 2 mm.

Untuk mempekatkan kayu sehingga lebih baik dalam menyerap panas dari sinar matahari, mereka mengarbonisasi (membakar) bagian atas setiap blok, dan kemudian mereka mengukur tingkat di mana air yang melewati kayu diubah menjadi uap.

Mereka menemukan bahwa elemen struktur kayu membantu memperlancar proses secara efisien dengan pori mikroskopik. Ini juga menyebabkan saluran yang lebih besar sehingga memungkinkan air mengalir dengan cepat dan terus menerus ke permukaan yang dipanaskan dengan sinar matahari.

Para periset percaya bahwa elemen struktur yang sama ini membuat kayu menjadi bahan unggulan untuk menghasilkan air tawar bersih dari air laut. Masalah yang umum terjadi dengan bahan lainnya adalah deposit garam mulai terbentuk di dalam perangkat saat air menguap, yang menghalangi jalur air ke atas dan mencegah penguapan lebih lanjut.

Disebutkan juga bahwa saluran di dalam kayu berjalan lurus ke atas dan ke bawah, endapan garam bisa dilarutkan kembali ke air di bawah tanpa menghalangi jalannya. Hu percaya bahwa kayu berpori berpotensi menghasilkan air tawar dalam skala besar dalam waktu dekat.

Dia membayangkan perangkat pembangkit tenaga surya kayu yang digunakan di pabrik pengolahan air di seluruh wilayah dengan banyak air asin dan sinar matahari, dari California sampai Singapura sampai Arab Saudi. "Kami mencoba untuk mendorong teknologi ini lebih jauh untuk digunakan sebagai produk, akhirnya, untuk menangani masalah air dengan efisiensi tinggi," kata Hu. nik/berbagai sumber/E-6