Panel surya biasanya identik dengan listrik, tetapi riset terbaru dari University of Rochester, New York, membawa fungsi yang jauh lebih luas. Teknologi ini dirancang untuk mendesalinasi air laut sekaligus membantu memanen mineral bernilai tinggi seperti litium dari laut.
Temuan ini langsung menarik perhatian karena menyasar dua kebutuhan besar yang sama-sama mendesak. Di satu sisi, dunia butuh pasokan air minum yang lebih banyak, sementara di sisi lain industri baterai terus bergantung pada bahan baku strategis.
Lebih dari 70% permukaan Bumi memang tertutup air, tetapi hanya sebagian sangat kecil yang layak diminum. Sebagian besar sisanya terlalu asin, sehingga desalinasi tetap menjadi salah satu jalan penting untuk menambah pasokan air bersih.
Panel aluminium berukir laser
Dalam studi yang dimuat di Light: Science & Applications, tim peneliti memakai panel aluminium yang diukir dengan laser femtosecond. Laser ini bekerja dalam pulsa yang sangat cepat, setara satu per quadrillion detik, lalu membentuk permukaan panel agar mampu menyerap cahaya dan menjadi superwicked.
Sifat superwicked membuat panel sangat kuat menarik air. Saat menyentuh air laut, lapisan tipis air terdorong naik melawan gravitasi lalu menguap dengan bantuan energi surya.
Proses itu memisahkan air dari garam dan mineral lain. Uap yang terkumpul kemudian kembali menjadi air tanpa garam, sementara sisa mineral tertinggal dalam bentuk kristal.
Keunggulan desain ini juga terlihat pada cara panel menangani endapan garam. Permukaan superwicked mendorong kristal garam ke tepi panel sehingga area utama tetap bersih dan efisien untuk terus bekerja.
Menghindari limbah brine
Banyak proyek desalinasi menghadapi masalah besar pada pembuangan brine. Brine adalah air yang sangat asin dan berbahaya bagi kehidupan laut karena dapat membentuk kantong-kantong ekstrem di dasar laut yang mematikan apa pun yang masuk ke dalamnya.
Pendekatan baru ini berusaha mengurangi masalah tersebut sejak awal. Dengan memisahkan garam menjadi kristal di permukaan panel, teknologi ini tidak bergantung pada pembuangan brine dalam skala besar.
Di luar air minum, pendekatan itu juga membuka peluang lain yang bernilai ekonomi. Air laut mengandung banyak mineral selain garam, dan sebagian di antaranya bisa bernilai tinggi jika bisa diekstrak dengan aman.
Setelah proses desalinasi selesai, kristal yang tertinggal bisa dipanen dan dimanfaatkan, termasuk sebagai garam dapur. Tim Universitas Rochester juga menyoroti potensi panel superwicked untuk menangkap unsur bernilai seperti litium dan uranium.
Potensi untuk litium dan baterai
Litium menjadi sorotan karena kebutuhan global terhadap bahan ini sangat erat dengan industri baterai. Dengan jumlah panel surya superwicked yang cukup, para peneliti menilai kebutuhan litium untuk baterai bahkan bisa dipenuhi dari laut.
Jika dikembangkan lebih jauh, konsep ini berpeluang mengubah cara ocean mining dilakukan. Prosesnya disebut membutuhkan jauh lebih sedikit energi dan air dibanding penambangan tradisional, sekaligus berpotensi mengambil material dari laut dalam jumlah yang lebih besar daripada dari daratan.
Aspek lingkungan juga menjadi nilai jual penting. Menarik litium dan material lain langsung dari laut dinilai lebih ramah lingkungan dibanding metode penambangan standar yang umumnya meninggalkan jejak kerusakan lebih besar.
Meski begitu, peran litium di masa depan belum sepenuhnya pasti. Ada kemungkinan inovasi baterai baru mengurangi atau bahkan menghapus kebutuhan litium sama sekali.
Karena itu, nilai utama teknologi ini bukan hanya pada satu material, melainkan pada kemampuannya menjawab dua kebutuhan strategis sekaligus. Jika skala penerapannya berhasil ditingkatkan, panel surya superwicked berpeluang menjadi alat penting untuk menyediakan air tawar dan memanen mineral bernilai dari laut tanpa menghasilkan limbah brine yang berbahaya.
