Sebuah tim peneliti telah mengembangkan metode baru untuk mengubah air laut menjadi air minum bersih—metode yang bekerja lebih baik daripada teknik yang sudah ada, termasuk karbon aktif.

Penemuan ini, yang dipimpin oleh Yusuke Yamauchi dari Universitas Nagoya di Jepang dan Xingtao Xu dari Universitas Kelautan Zhejiang di Cina, dipublikasikan di Nature Communications.

Seiring bertambahnya populasi dunia, air minum bersih semakin sulit ditemukan.

Banyak daerah pesisir berjuang melawan kekurangan air meskipun dikelilingi oleh air laut.

Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan telah mengembangkan cara untuk menghilangkan garam dan kotoran lainnya dari air laut, sehingga aman untuk diminum.

Salah satu metode umum melibatkan penggunaan bahan khusus yang disebut elektroda.

Elektroda ini menarik dan menahan partikel bermuatan, atau ion, dari air laut, sehingga menghasilkan air bersih yang terdeionisasi.

Proses ini tidak hanya memurnikan air, tetapi juga memungkinkan ion yang berguna, seperti natrium, untuk dikumpulkan dan digunakan kembali dalam industri.

Umumnya, elektroda dibuat dari bahan berbasis karbon dengan pori-pori kecil, yang menciptakan area permukaan besar yang membantu mengekstraksi lebih banyak ion.

Namun, para peneliti yakin mereka dapat meningkatkan proses ini dengan mengubah struktur material.

Bagaimana oksigen membuat perbedaan

Untuk meningkatkan elektroda, tim bereksperimen dengan teknik yang disebut heteroatom doping, di mana berbagai elemen ditambahkan untuk mengubah sifat material.

Mereka memutuskan untuk menggunakan oksigen, yang sebagian besar diabaikan oleh ilmuwan lain dalam jenis penelitian ini.

"Kami menggunakan oksigen karena berinteraksi dengan nitrogen, meningkatkan kemampuannya untuk menarik ion," jelas peneliti Asakura.

"Kami sangat gembira menemukan bahwa oksigen memainkan peran penting dalam proses ini. Tim kami adalah yang pertama membuktikan efek ini."

Oksigen tidak hanya meningkatkan kemampuan elektroda untuk menghilangkan garam dari air, tetapi juga secara tak terduga meningkatkan luas permukaan material.

Para peneliti yakin ini terjadi karena oksigen mengubah cara material terbentuk selama pemanasan, membuatnya lebih efektif dalam menjebak ion.

Cara yang lebih murah dan lebih efisien untuk mendapatkan air bersih

Teknik baru ini memiliki beberapa keunggulan. Pertama, teknologi ini membuat pemurnian air lebih efisien, artinya air bersih dapat diproduksi lebih cepat.

Kedua, teknologi ini dapat menurunkan biaya, sehingga pemurnian air laut lebih terjangkau bagi masyarakat yang sangat membutuhkannya.

“Kami sangat antusias mengembangkan material yang mengungguli semua material yang ada, bahkan karbon aktif,” kata Yamauchi.

“Peneliti lain mengabaikan potensi oksigen, tetapi penelitian kami membuktikan nilainya.”

Selain menyediakan air bersih, inovasi ini juga dapat menguntungkan industri otomotif.

Elektroda serupa digunakan dalam sel bahan bakar untuk mobil bertenaga hidrogen, yang berarti penemuan ini juga dapat meningkatkan teknologi energi berkelanjutan.

Dengan terobosan ini, masyarakat pesisir yang berjuang melawan kekurangan air tawar dapat segera memiliki cara yang lebih andal dan hemat biaya untuk mendapatkan air minum—berkat kekuatan oksigen.