Air bersih sering dianggap sebagai sesuatu yang selalu tersedia, padahal banyak wilayah di dunia menghadapi kekurangan air minum yang cukup serius. Beberapa daerah hanya mengandalkan air tanah yang kian menurun kualitasnya, sementara daerah pesisir sering bergantung pada air laut yang tidak bisa langsung diminum. Situasi ini mendorong para ilmuwan mencari teknologi penyulingan yang sederhana, hemat energi, dan mampu menghasilkan air yang aman untuk dikonsumsi. Salah satu teknologi yang kembali menarik perhatian adalah solar still yaitu alat distilasi yang memanfaatkan panas matahari untuk menguapkan air kotor lalu mengembunkannya kembali menjadi air bersih.
Solar still telah dikenal sejak lama, tetapi kinerjanya dinilai terlalu rendah untuk memenuhi kebutuhan air masyarakat modern. Dalam kondisi harian, solar still konvensional hanya mampu menghasilkan sekitar tiga liter air per hari. Jumlah ini dianggap terlalu kecil terutama untuk daerah yang memiliki populasi padat atau kondisi iklim yang sangat kering. Tantangan inilah yang mendorong dua peneliti dari India yaitu Hitesh Panchal dan Kishor Kumar Sadasivuni untuk melakukan eksperimen meningkatkan performa solar still melalui pendekatan berbasis nanoteknologi dan rancangan baru pada sistem tetesan air di dalam alat. Penelitian mereka dipublikasikan pada tahun dua ribu dua puluh lima dalam jurnal Energy Sources Part A.
Penelitian ini berfokus pada sebuah alat bernama Modified Solar Still yang disingkat MSS. Alat ini dikembangkan sebagai penyempurnaan dari Conventional Solar Still atau CSS. Solar still bekerja dengan prinsip sederhana. Sinar matahari memanaskan air di dalam bak penampungan. Air kemudian menguap dan uap tersebut naik menuju penutup transparan. Ketika uap menyentuh permukaan penutup yang lebih dingin, kondensasi terjadi dan tetesan air bersih mengalir menuju penampung. Meski konsepnya sederhana, efisiensi alat ini sangat dipengaruhi oleh seberapa cepat air bisa menyerap panas dan seberapa stabil proses penguapan berlangsung sepanjang hari.
Baca juga artikel tentang: Pahlawan Hijau yang Tersamar: Mengapa Sayuran Brassica Bisa Jadi Kunci Kesehatan Dunia
Para peneliti menyadari bahwa langkah pertama untuk meningkatkan kinerja solar still adalah mempercepat penyerapan panas. Oleh karena itu mereka menambahkan material nano ke dalam sistem yaitu nanopartikel berbahan dasar seng oksida. Nanopartikel memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga memiliki kemampuan menyerap dan menghantarkan panas dengan sangat baik. Jika partikel ini dicampurkan dengan air atau ditempatkan pada permukaan tertentu, panas matahari dapat terserap lebih cepat dan lebih merata. Dengan demikian proses pemanasan air di dalam bak bisa berlangsung lebih efektif.
Selain penggunaan nanomaterial, peneliti juga memperkenalkan teknik baru bernama dripping arrangement atau sistem tetes. Dalam sistem konvensional, air dibiarkan berada dalam satu kolam besar sehingga membutuhkan waktu relatif lama untuk memanas. Sistem tetes bekerja dengan cara menjatuhkan air dalam bentuk tetesan kecil pada permukaan yang menyerap panas. Permukaan yang lebih panas akan menguapkan air lebih cepat karena tetesan air memiliki volume yang kecil sehingga panas dapat masuk lebih cepat ke seluruh bagian air.
Penelitian ini dilakukan di wilayah Patan, Gujarat, India selama bulan Maret dua ribu sembilan belas. Para peneliti melakukan uji coba mulai jam sembilan pagi hingga jam enam sore. Mereka membandingkan performa solar still konvensional dengan versi yang telah dimodifikasi. Hasil eksperimen menunjukkan peningkatan produksi yang sangat signifikan. Solar still konvensional hanya menghasilkan sekitar satu koma delapan delapan tujuh liter per meter persegi per hari. Sementara MSS yang menggunakan nanopartikel serta sistem tetes mampu menghasilkan tiga koma nol empat satu liter per meter persegi per hari. Dengan kata lain, alat yang dimodifikasi menghasilkan air dua kali lipat lebih banyak dibandingkan versi tradisional.
Selain menghasilkan air lebih banyak, efisiensi termal solar still juga meningkat. Dalam eksperimen ini MSS mencapai efisiensi sekitar tiga puluh persen, sedangkan versi konvensional hanya mencapai dua puluh satu persen. Hal ini menunjukkan bahwa energi panas dari matahari dimanfaatkan dengan lebih baik. Nanopartikel seng oksida memainkan peran besar dalam peningkatan ini karena bahan tersebut mempercepat proses penyerapan panas sehingga suhu air naik lebih cepat dan proses penguapan terjadi lebih stabil sepanjang hari.
Peningkatan efisiensi tidak hanya berdampak pada produksi air tetapi juga pada biaya operasional. Peneliti melakukan analisis ekonomi untuk menghitung biaya produksi air pada kedua jenis solar still. Hasilnya cukup menarik. Biaya produksi air dari solar still modifikasi adalah nol koma sembilan lima rupee per liter. Sementara solar still konvensional menghasilkan air dengan biaya nol koma tujuh lima rupee per liter. Biaya pada alat modifikasi memang sedikit lebih tinggi tetapi selisih tersebut dinilai sangat kecil jika dibandingkan dengan peningkatan produksi air yang lebih dari seratus persen. Dengan mempertimbangkan rasio hasil terhadap biaya, alat modifikasi dinilai jauh lebih menguntungkan untuk jangka panjang.
Penelitian ini juga memberikan wawasan penting mengenai bagaimana teknologi sederhana dapat ditingkatkan melalui pendekatan ilmiah modern. Solar still pada dasarnya merupakan teknologi pasif yang tidak membutuhkan listrik dan sangat ramah lingkungan. Dengan tambahan nanomaterial dan sistem tetes, alat ini berubah menjadi perangkat yang jauh lebih efisien tanpa mengubah prinsip kerjanya secara drastis. Jika teknologi ini dikembangkan lebih lanjut, solar still berpotensi menjadi solusi krisis air di daerah terpencil, pulau kecil, atau kawasan yang tidak memiliki infrastruktur energi.
Solar still modifikasi menawarkan harapan baru bagi masyarakat yang menghadapi kekurangan air bersih. Teknologi ini memanfaatkan sinar matahari yang tersedia secara melimpah dan gratis. Proses kerjanya bersih serta tidak menghasilkan limbah berbahaya. Biaya pembuatannya relatif terjangkau sehingga dapat diterapkan oleh komunitas kecil sekalipun. Jika produksi air dapat ditingkatkan secara signifikan seperti hasil penelitian ini, solar still berpotensi menjadi bagian penting dari strategi global menghadapi kelangkaan air.
Dunia kini menghadapi tantangan besar dalam hal perubahan iklim dan penurunan sumber air tawar. Teknologi yang memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan air minum menjadi semakin relevan. Penelitian seperti ini menunjukkan bahwa inovasi tidak selalu harus datang dari teknologi mahal atau mesin rumit. Pendekatan yang cermat, bahan yang tepat, dan pemahaman ilmiah yang mendalam dapat mengubah alat sederhana menjadi solusi yang nyata.
Baca juga artikel tentang: Kenali 8 Tanda Tubuh Mengalami Overdosis Garam yang Bisa Mengancam Kesehatan
REFERENSI:
Panchal, Hitesh & Sadasivuni, Kishor Kumar. 2025. Experimental investigation on solar still with nanomaterial and dripping arrangement. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects 47 (1), 1886-1896.
