Alat Desalinasi Cerdas Berbasis Cahaya Matahari, Rochester

Desalinasi, proses mengubah air laut menjadi air tawar, biasanya memerlukan tekanan tinggi atau sistem penyulingan yang boros energi. Di tengah kebutuhan akan solusi yang lebih bersih dan hemat energi, para peneliti di University of Rochester menemukan cara baru yang menonjol.

Perangkat yang dikembangkan menggunakan superwicking black metal, logam bertekstur laser yang dapat menyerap hampir seluruh cahaya matahari. Logam ini dibentuk dengan menembakkan pulsa laser femtosecond, yang mengubah struktur mikroskopisnya sehingga dapat mengekspansi air menjadi lapisan tipis secara terus-menerus. Energi matahari kemudian memanaskan lapisan tipis tersebut, menguapkan air laut menjadi uap air tawar yang siap dikumpulkan.

Profesor Optik dan Fisika, Chunlei Guo, memimpin penelitian ini. Ia menjelaskan bahwa salah satu tantangan utama dalam desalinasi adalah penumpukan kerak garam, seperti kalsium dan magnesium, yang dapat menyumbat dan merusak mesin. Untuk mengatasi masalah ini, timnya memanfaatkan dinamika fluida sederhana yang mereka sebut efek cincin kopi (coffee ring effect).

“Jika Anda meneteskan kopi di meja, akhirnya airnya akan menguap dan meninggalkan cincin partikel kopi yang pekat di tepi luarnya,” jelas Guo. Dengan prinsip yang sama, alur ukiran laser pada perangkat ini memandu garam dan mineral yang tersisa ke area ‘pasif’, sehingga area utama penguapan tetap bersih dan dapat membersihkan dirinya sendiri secara otomatis. Uji coba dilakukan menggunakan sampel air dari Samudra Pasifik, Atlantik, dan Hindia.

Keunggulan lain dari perangkat ini adalah ramah lingkungan. Desalinasi konvensional biasanya menghasilkan limbah cair brine, yang bila dibuang sembarangan dapat merusak ekosistem laut. Sebaliknya, sisa buangan dari perangkat ini berupa garam padat yang dapat langsung dipanen. Garam padat ini membuka peluang untuk mengambil kembali material berharga dari laut, alih-alih membuangnya sebagai limbah.

Peneliti juga menambahkan nanopartikel hydrogen titanate ke dalam alur laser, sehingga partikel ini khusus menangkap ion lithium yang terkandung dalam garam sisa. Uji coba menggunakan air dari Great Salt Lake di Utah menunjukkan bahwa perangkat ini berhasil memulihkan sekitar separuh dari total lithium yang ada di air tersebut.

“Menambang lithium dari dalam bumi terbukti sangat membebani lingkungan dan menguras energi, jadi menarik lithium langsung dari air laut bisa menjadi jalur alternatif yang sangat penting di masa depan,” ungkap Guo. Meskipun masih dalam tahap proof-of-concept dan belum siap diproduksi skala industri, inovasi ini menawarkan pendekatan baru yang menggabungkan rekayasa permukaan material untuk mengatasi krisis air bersih sekaligus memanen bahan baku elektronik.

Senin, 08 Juni 2026, penelitian ini menandai langkah penting dalam pencarian solusi desalinasi yang lebih berkelanjutan. Dengan memanfaatkan energi matahari, teknologi laser, dan rekayasa permukaan, para peneliti di University of Rochester membuka pintu bagi masa depan di mana air tawar dapat dihasilkan secara bersih dan bahan berharga dapat diekstraksi tanpa merusak lingkungan.