Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Pemanenan air dari atmosfer (Atmospheric Water Harvesting, AWH) menawarkan peluang menarik dalam menciptakan pasokan air berkelanjutan, terutama di tengah meningkatnya tantangan krisis air global. Teknologi ini telah menarik perhatian luas karena potensinya dalam menyediakan sumber air bersih dari udara di lingkungan dengan kelembaban rendah sekalipun. Namun, tantangan utama yang dihadapi adalah efisiensi energi. Prototipe AWH saat ini memiliki konsumsi energi yang sangat tinggi, sekitar 101 hingga 102 MJ per kilogram air, yang menyebabkan masalah besar dalam kaitannya dengan keterkaitan air dan energi (water-energy nexus). Oleh karena itu, diperlukan evaluasi mendalam untuk mengembangkan AWH yang lebih efisien dan ramah energi.
Salah satu temuan penting dalam penelitian terbaru adalah bahwa penggunaan sistem penyerapan berbasis pendinginan (cooling-assisted adsorption) dapat meningkatkan efisiensi AWH hingga lebih dari 50%. Teknologi ini mampu mengurangi keterbatasan seleksi sorben yang selama ini dipengaruhi oleh iklim setempat. Dengan kata lain, teknologi pendinginan membantu sorben menyerap lebih banyak uap air dari udara, terlepas dari kondisi iklim yang biasanya menjadi faktor pembatas. Ini membuka peluang baru untuk menggunakan berbagai jenis sorben yang lebih murah dan ramah lingkungan, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kinerja keseluruhan perangkat AWH.
Dalam desain perangkat AWH, salah satu tantangan terbesar adalah mengoptimalkan transfer panas dan massa. Penelitian ini menjelaskan secara mendalam bagaimana memperbaiki proses transfer tersebut agar efisiensi di laboratorium dapat diadaptasi ke skala praktik yang lebih besar. Mengurangi kehilangan panas, memanfaatkan kembali panas yang dihasilkan, serta menggunakan sorben dengan struktur yang lebih baik menjadi jalur utama untuk meningkatkan efisiensi pada skala perangkat. Perbaikan pada aspek ini sangat penting terutama untuk pengembangan AWH skala besar, di mana efisiensi energi menjadi lebih krusial.
Selain efisiensi energi, evaluasi techno-economic menunjukkan bahwa keberlanjutan AWH juga sangat tergantung pada faktor ekonomi. Salah satu langkah penting untuk mencapai keberlanjutan adalah dengan mengembangkan teknologi AWH yang lebih terjangkau. Penggunaan bahan sorben yang lebih murah, seperti yang berbasis biomassa, dan penerapan jalur sintesis hijau dalam proses produksi dapat mengurangi biaya produksi perangkat AWH. Inovasi dalam bahan baku ini tidak hanya berdampak pada biaya, tetapi juga mendukung praktik berkelanjutan yang lebih ramah lingkungan.
Pada level praktis, pengembangan AWH tidak hanya bergantung pada aspek teknis, tetapi juga pada keberlanjutan ekonomi dan lingkungan. Dengan memperhatikan efisiensi energi dan biaya, AWH dapat menjadi solusi yang lebih realistis untuk diterapkan di berbagai daerah, terutama di kawasan yang kekurangan air. Teknologi ini juga sangat relevan dalam konteks perubahan iklim, di mana sumber daya air menjadi semakin sulit diakses. Oleh karena itu, AWH menawarkan solusi yang sangat dibutuhkan untuk mengatasi tantangan air di masa depan.
Kesimpulannya, teknologi Atmospheric Water Harvesting memiliki potensi besar untuk menjadi solusi inovatif dalam mitigasi krisis air global. Dengan fokus pada peningkatan efisiensi energi melalui sistem pendinginan berbasis penyerapan, optimasi desain perangkat, serta pengurangan biaya melalui bahan ramah lingkungan, AWH dapat memainkan peran penting dalam menciptakan pasokan air berkelanjutan. Inovasi dan penelitian lebih lanjut sangat diperlukan untuk membawa teknologi ini dari laboratorium ke aplikasi skala besar, sehingga dapat digunakan secara luas untuk mendukung kebutuhan air bersih global.
