Bayangkan saja, Anda dapat mengekstraksi air dari udara tanpa terhubung ke jaringan listrik apa pun. Kedengarannya luar biasa, terutama jika berfungsi di tempat yang udaranya sangat kering, seperti di gurun dan wilayah stepa di dunia. Perangkat semacam itu memang telah dikembangkan dan hal terbaiknya adalah ia hampir tidak menggunakan komponen mekanis atau elektronik yang rumit dan beroperasi secara eksklusif dari sinar matahari langsung (bukan sel surya).
Para peneliti di Massachusetts Institute of Technology menggunakan struktur yang dikenal sebagai struktur logam organik (MOF) untuk mengumpulkan air langsung dari udara (pada tingkat kelembapan serendah 20%). Tingkat kelembaban ini biasanya ditemukan di daerah terkering di dunia. Prototipe itu mampu mengekstraksi 2,8 liter air per hari pada kelembaban udara 20 hingga 30%.
Struktur Kemenkeu: Bola kuning mewakili rongga dalam struktur yang menampung air. Sumber: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF adalah struktur kisi yang terdiri dari senyawa organik dan partikel logam dan telah populer sejak penemuannya sekitar 20 tahun yang lalu. Bergantung pada struktur MOF dan bahan awal, molekul tertentu dapat disimpan dengan sangat andal di pori-pori struktur ini. Ini bisa berupa gas dari hidrogen menjadi metana. Kepadatan penyimpanannya per unit volume lebih tinggi daripada jika gas dikompresi dalam tangki berlubang besar. Sejak penemuan mereka di University of California, Berkeley, lebih dari 20.000 surat perintah MOF yang berbeda telah dikembangkan. MOF yang digunakan untuk pengumpul air ini terdiri dari zirkonium dan asam adipat yang mengikat uap air.
Pada gambar pertama Anda bisa melihat konstruksi pengumpul air. Di dalamnya ada sekitar 1 kg kristal MOF yang ditekan antara lapisan penyerap cahaya atas dan pelat kapasitor bawah. Ketika udara ambien melewati MOF berpori, molekul air menempel pada permukaan interior. Sinar matahari yang masuk melalui jendela tembus cahaya di bagian atas perangkat memanaskan MOF dan memindahkan air yang terikat ke kondensor, yang berada pada suhu sekitar, melalui pipa panas dan radiator di bawah perangkat. Uap mengembun dan air mengalir ke kolektor. Prinsipnya sederhana dan efektif. Jika sifat-sifat ini dapat dibuat stabil, ini adalah terobosan nyata dalam penggunaan energi surya secara cerdas tanpa sel PV surya.
Penulis terjemahan Sergey Smyshlyaev
