Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era perubahan iklim dan krisis air yang semakin mendesak, pencarian solusi untuk mendapatkan air bersih menjadi sangat penting. Metode tradisional yang bergantung pada bahan bakar fosil tidak hanya mahal tetapi juga berkontribusi pada emisi gas rumah kaca. Oleh karena itu, penggunaan energi terbarukan sebagai sumber daya untuk proses desalinasi air laut menjadi alternatif yang menjanjikan. Penelitian ini menyoroti inovasi dalam teknologi desalinasi dengan memanfaatkan nanopartikel Al2O3 yang terdistribusi dalam bahan perubahan fase (phase change material, PCM) untuk meningkatkan efisiensi hemispherical distiller.
Hemispherical distiller merupakan salah satu teknologi yang efisien dalam proses desalinasi, dan penelitian ini membandingkan tiga skenario berbeda: distiller konvensional (CHD), distiller konvensional dengan PCM (CHD-PCM), dan distiller konvensional dengan PCM yang diisi sebagian dengan nanopartikel Al2O3 (CHD-N-PCM). Dengan melakukan pengujian di bawah kondisi iklim yang sama, penelitian ini memberikan gambaran yang jelas tentang bagaimana inovasi ini dapat meningkatkan hasil produksi air bersih.
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa CHD menghasilkan air sebanyak 4,85 L/m²/hari. Namun, dengan penambahan PCM, hasilnya meningkat menjadi 6,2 L/m²/hari, yang menunjukkan peningkatan sebesar 27,84%. Ini menunjukkan bahwa penggunaan PCM dapat menyimpan dan melepaskan panas secara efisien, sehingga meningkatkan proses distilasi. Peningkatan ini sangat signifikan, terutama dalam konteks kebutuhan air bersih yang terus meningkat.
Lebih menarik lagi, ketika nanopartikel Al2O3 ditambahkan ke dalam PCM, hasil distilasi meningkat secara dramatis menjadi 8,3 L/m²/hari, yang merupakan peningkatan sebesar 71,13% dibandingkan dengan CHD. Nanopartikel Al2O3 berfungsi sebagai penguat termal, meningkatkan konduktivitas termal PCM dan mempercepat proses transfer panas. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi antara PCM dan nanopartikel dapat menciptakan sistem desalinasi yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga tentang bagaimana inovasi material dapat berkontribusi pada efisiensi energi. Penggunaan nanopartikel dalam sistem penyimpanan energi dan proses termal adalah area yang menjanjikan untuk penelitian lebih lanjut. Dengan terus mengembangkan teknologi ini, kita dapat menciptakan solusi yang lebih berkelanjutan untuk tantangan air global.
Selain itu, penelitian ini juga membuka peluang untuk pengembangan lebih lanjut dalam desain dan optimasi sistem desalinasi. Dengan memanfaatkan teknologi nanomaterial, kita dapat merancang sistem yang tidak hanya efisien tetapi juga lebih ekonomis dan ramah lingkungan. Ini sejalan dengan tujuan global untuk mencapai keberlanjutan dan mengurangi ketergantungan pada sumber daya yang tidak terbarukan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa inovasi dalam teknologi desalinasi, khususnya dengan penggunaan nanopartikel Al2O3 dalam PCM, dapat memberikan solusi yang efektif untuk masalah air bersih. Dengan terus mengeksplorasi dan mengembangkan teknologi ini, kita dapat berharap untuk mencapai sistem desalinasi yang lebih efisien dan berkelanjutan di masa depan. Ini adalah langkah penting menuju pengelolaan sumber daya air yang lebih baik dan keberlanjutan lingkungan.
