Solusi untuk masalah air? Mari kita pelajari tentang kotak aneh yang mengumpulkan air di langit! (Teknologi Pemurnian Air)

Bayangkan, di tengah gurun yang tandus, ada sebuah kotak kecil yang dapat menghasilkan air minum bersih dari udara. Kedengarannya seperti adegan dari film fiksi ilmiah, bukan? Tapi sekarang itu adalah kenyataan. Hari ini kita akan membahas beberapa teknologi baru yang paling menakjubkan yang dapat memecahkan krisis air yang mengerikan di dunia.

Menurut Perserikatan Bangsa-Bangsa, lebih dari dua miliar orang di dunia tidak memiliki akses ke air minum yang aman . Beberapa daerah secara alami kekurangan air. Dan kekeringan yang disebabkan oleh perubahan iklim telah memperburuk masalah ini. Bagi sebagian orang, air yang mereka miliki kotor, penuh kuman dan bahan kimia beracun . Bagi sebagian lainnya, keduanya. Oleh karena itu, para ilmuwan menemukan cara-cara baru dan mengejutkan untuk memecahkan masalah ini.

Desert Harvester: Sebuah kotak yang menghasilkan air dari udara di gurun.

Udara yang kita hirup mengandung sejumlah besar uap air, yang tidak dapat kita lihat. Ini adalah salah satu sumber air terbesar di Bumi.

Profesor Yagi dan timnya telah menemukan cara baru untuk memanfaatkan sumber daya air yang luas dan tak terlihat ini. Mereka telah menggabungkan molekul-molekul khusus untuk menciptakan struktur seperti kerangka. Struktur ini disebut kerangka logam-organik (MOF) . Ini adalah hal yang luar biasa. Sepotong MOF, sekecil tulang, memiliki luas permukaan seluas dua lapangan sepak bola jika dibentangkan.

Mereka menciptakan kotak Plexiglas yang diisi dengan material MOF ini. Kotak ini memanas saat terkena sinar matahari. MOF di dalam kotak kemudian menyerap bahkan uap air terkecil di udara gurun yang sangat kering. Kemudian, uap air yang diserap itu berubah menjadi cairan dan dikumpulkan sebagai air bersih yang dapat diminum. Seperti yang dikatakan Profesor Yagi, “Tidak ada material lain di dunia yang dapat menyerap air dari udara pada kelembapan serendah itu dan melepaskannya kembali, kecuali MOF ini.”

Kotak bertenaga surya yang terbuat hanya dengan 200 gram MOF ini dapat mengumpulkan lebih dari satu galon (hampir 4,5 liter) air per hari. Model bertenaga listrik dapat melakukan ini secara terus menerus sepanjang hari.

Sebuah 'Detektor Toksin Bio-Otak' yang mendeteksi racun dalam air.

Air yang bersih saja tidak cukup, air juga harus aman. Air dapat mengandung racun berbahaya yang tidak dapat kita lihat atau rasakan. Misalnya, arsenik , timbal, dan bakteri berbahaya. Para peneliti di Northwestern University sedang berupaya menemukan cara mudah untuk mendeteksi racun-racun ini.

Mereka telah meminta bantuan mikroorganisme untuk melakukan hal ini. Mikroorganisme ini memiliki kemampuan luar biasa untuk mengenali dan melindungi diri dari zat-zat beracun di dalam air. Seolah-olah mereka memiliki 'otak molekuler genetik' khusus untuk tujuan tersebut.

Bagaimana cara kerjanya?

Sederhananya, mikroorganisme ini memiliki sejenis protein yang disebut biosensor di dalam tubuh mereka. Ketika ada zat beracun di dalam air, misalnya timbal, biosensor ini akan menempel pada molekul timbal tersebut. Kemudian gen tertentu di dalam tubuh mikroorganisme tersebut diaktifkan, dan timbal tersebut dipompa keluar dari tubuh.

Yang dilakukan para peneliti adalah mengambil biosensor ini dan sedikit memodifikasi struktur DNA- nya. Dengan memodifikasinya, mereka mengaktifkan gen yang akan memancarkan cahaya (berpendar) alih-alih gen yang akan memancarkan racun ketika terpapar racun seperti timbal.

Jadi, yang terjadi sekarang adalah, ketika Anda menambahkan protein yang dimodifikasi DNA ini ke sampel air, jika ada racun dalam air tersebut, protein itu akan mulai berpendar. Semakin banyak racun dalam air, semakin terang pendarannya. Ini seperti sihir!

Ringkasan teknologi modern

Beberapa teknologi modern yang muncul sebagai solusi terhadap krisis air dunia dirangkum dalam tabel di bawah ini.

Beberapa solusi yang lebih mengejutkan

Mesin klorin yang tidak memberi ruang untuk kesalahan.

Klorin adalah disinfektan ampuh yang membunuh kuman dalam air. Namun, penggunaannya bisa jadi rumit. Saat menambahkan tablet klorin, terkadang jumlahnya bisa terlalu banyak atau terlalu sedikit. Sebagai solusinya, para peneliti di Tufts Institute of the Environment telah mengembangkan perangkat sederhana yang bekerja tanpa listrik .

Alat ini terdiri dari dua bagian. Sebuah kotak kecil yang dipasang di ujung pipa air, dan sebuah tangki berisi klorin cair. Ketika air mengalir deras melalui pipa, perbedaan tekanan tercipta di dalam kotak kecil ini. Ini disebut efek Venturi . Karena perbedaan tekanan ini, jumlah klorin yang tepat secara otomatis ditarik dari tangki klorin dan dicampur dengan air. Dengan cara ini, air selalu bersih, tanpa kesalahan manusia.

Metode menghilangkan timbal dengan cara 'mengejutkan' air.

Akibat krisis kesehatan parah yang disebabkan oleh timbal dalam pasokan air di kota Flint, Amerika Serikat, sekelompok ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) mengembangkan metode baru untuk menghilangkan logam berat dari air.

Mereka menggunakan teknik yang disebut 'elektrodialisis kejut' . Teknik ini melibatkan penggunaan listrik untuk memisahkan kotoran dalam air. Timbal adalah zat yang sangat sulit dihilangkan dari air karena dapat menempel pada dinding peralatan dengan cara lain. Namun, teknik ini dapat menghilangkan 95% timbal tanpa menghilangkan mineral penting seperti natrium dari air. Ini memurnikan air dan menyisakan mineral yang dibutuhkan tubuh.

Semua teknologi ini menunjukkan kekuatan sains dan inovasi dalam mengatasi salah satu tantangan terbesar yang dihadapi umat manusia, yaitu krisis air. Teknologi ini akan sangat membantu menyelamatkan orang dari penyakit yang disebabkan oleh air kotor dan membangun masa depan yang sehat. Oleh karena itu, adalah tugas kita untuk memahami betapa berharganya air dan menggunakannya dengan hemat.

Pemurnian air, air bersih, teknologi air, kekeringan, kelangkaan air, penemuan ilmiah, MOF