Kebutuhan air bersih dan bahan baku baterai sering dianggap sebagai dua persoalan berbeda, padahal riset dari University of Rochester menunjukkan keduanya bisa dijawab lewat satu teknologi yang sama. Panel surya yang dikembangkan tim tersebut tidak hanya mengubah air laut menjadi air tawar, tetapi juga membantu memanen mineral bernilai tinggi dari laut, termasuk litium.
Pendekatan ini langsung menarik perhatian karena menyentuh dua isu yang sama-sama mendesak. Di satu sisi, pasokan air minum dari sumber yang layak terus dibutuhkan, sementara di sisi lain industri baterai masih sangat bergantung pada material strategis yang sulit dipenuhi.
Tim peneliti menggunakan panel aluminium yang diukir dengan laser femtosecond. Laser ini bekerja dalam pulsa yang sangat singkat, 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 panel menyentuh air laut, lapisan tipis air terdorong naik melawan gravitasi lalu menguap dengan bantuan energi surya, sehingga garam dan mineral lain terpisah dari airnya.
Uap yang terbentuk kemudian dikumpulkan kembali menjadi air tanpa garam. Sisa mineral tertinggal dalam bentuk kristal, dan cara kerja ini membantu panel tetap efisien karena endapan garam tidak menumpuk di area utama.
Menghindari masalah brine
Salah satu tantangan besar dalam desalinasi adalah limbah brine. Brine merupakan 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.
Teknologi baru ini dirancang untuk mengurangi masalah itu sejak awal. Garam dipisahkan menjadi kristal di permukaan panel, sehingga prosesnya tidak bergantung pada pembuangan brine dalam skala besar.
Pendekatan tersebut juga membuka peluang ekonomi yang lebih luas. Air laut ternyata mengandung banyak mineral selain garam, dan sebagian di antaranya bisa bernilai tinggi jika berhasil diekstrak dengan aman.
Setelah proses desalinasi selesai, kristal yang tertinggal masih bisa dimanfaatkan. Mineral itu dapat dipanen, termasuk sebagai garam dapur, sehingga prosesnya tidak hanya menghasilkan air tawar tetapi juga produk samping yang berguna.
Litium jadi sorotan utama
Dari semua mineral yang mungkin diambil, litium menjadi salah satu yang paling menarik perhatian. Kebutuhan global terhadap litium sangat erat dengan industri baterai, sehingga kemampuan memanennya dari laut dinilai punya nilai strategis.
Tim Universitas Rochester menilai panel superwicked yang dipasang dalam jumlah cukup dapat memenuhi kebutuhan litium untuk baterai dari laut. Jika pengembangannya berhasil diperbesar, konsep ini berpeluang mengubah cara ocean mining dilakukan.
Para peneliti juga menekankan bahwa proses tersebut membutuhkan jauh lebih sedikit energi dan air dibanding penambangan tradisional. Selain itu, jumlah material yang bisa diambil dari laut dinilai berpotensi lebih besar daripada yang berasal dari daratan.
Dari sisi lingkungan, pendekatan ini dianggap lebih ramah dibanding metode penambangan standar. Penarikan litium dan material lain langsung dari laut dinilai dapat mengurangi jejak kerusakan yang biasanya lebih besar pada penambangan konvensional.
Meski begitu, posisi litium di masa depan belum sepenuhnya pasti. Ada kemungkinan inovasi baterai baru justru menurunkan kebutuhan litium, bahkan menghapusnya sama sekali.
Karena itu, nilai utama teknologi ini tidak hanya bergantung pada satu material. Panel surya superwicked menawarkan dua fungsi sekaligus, yakni menyediakan air tawar dan memanen mineral bernilai dari laut tanpa menghasilkan limbah brine yang berbahaya.