Titik Pertemuan Sungai dan Laut Bisa Jadi Sumber Energi Baru

Ilustrasi muara sungai. Foto: AFP/DAVID TALUKDAR

Ilmuwan di Amerika Serikat sedang mempelajari sumber energi terbarukan baru. Uniknya, sumber energi ini memanfaatkan gradien atau perbedaan tingkat kandungan garam di tempat bertemunya sungai dan laut. Sumber energi ini diklaim bisa memberikan listrik yang lebih stabil dibanding energi surya atau energi angin.

Adalah Kristian Dubrawski dari Stanford University yang berusaha mempelajari cara untuk memanfaatkan potensi listrik dari air garam dan air tawar itu. Rencananya, teknologi ini bisa digunakan sebagai sumber energi bagi pabrik pengolahan limbah di pinggir laut.

Hasil detail penelitian Dubrawski telah dipublikasikan di jurnal ACS Omega pada 8 Juli 2019. Dalam laporan di jurnal itu, Dubrawski menjelaskan bagaimana pertemuan sungai dan laut bisa menghasilkan listrik.

Dalam penelitiannya, Dubrawski membuat sebuah prototipe baterai dengan memanfaatkan Prussian Blue, pigmen berwarna biru yang terbentuk dari besi sianida, dan polypyrrole electrodes. Bahan-bahan itu diklaim lebih murah dan tersedia dalam jumlah banyak. Ia lalu secara bergantian merendam baterai itu di dalam air garam dan air tawar selama masing-masing satu jam.

Dubrawski mengatakan bahwa ion natrium dan klorida masuk ke dalam elektroda baterai saat direndam dengan air asin. Ion-ion tersebut masuk sambil membawa muatan listrik. Ketika air limbah kemudian menggantikan air garam, ion tersebut meninggalkan elektroda dan membawa muatan listrik ke arah yang berlawanan.

Untuk memastikan percobaannya bisa bekerja, Dubrawski menggunakan air laut yang berasal dari Half Moon Bay, California, Amerika Serikat. Sedangkan air tawar yang ia gunakan berasal dari Palo Alto Regional Water Quality Control Plant.

Selain penggunaan jenis aliran air yang masuk melewati baterai, tidak ada energi tambahan yang diperlukan untuk menciptakan energi dengan sumber alternatif tersebut. Proses ini bisa menghasilkan listrik terus menerus tanpa henti, tapi daya terbesarnya dihasilkan pada fase awal bertemunya baterai dengan air asin.

Profesor Craig Criddle, profesor ilmu rekayasa lingkungan dan teknik sipil di Stanford University, melihat bahwa teknologi itu bisa digunakan untuk menyediakan energi bersih yang stabil bagi pabrik pengolahan air. Menurutnya, temuan ini berpotensi membebaskan pabrik pengolahan air bersih dari ancaman mati listrik yang membuatnya tidak bisa beroperasi.

Dalam efisiensi sempurna, inovasi Dubrawski punya potensi untuk menghasilkan 650 watt per jam dari satu meter kubik campuran air tawar dan air laut. Sedangkan dalam uji modelnya, Dubrawski berhasil mencapai dua per tiga efisiensi. Meski begitu, ia menambahkan bahwa ada kemungkinan hasil ini tidak bisa dicapai dalam skala penggunaan yang lebih besar.

"Baterai kami membawa kita selangkah lebih dekat untuk kepraktisan mendapat energi tanpa perlu menggunakan membran, mesin penggerak, atau energi input tambahan," tutur Dubrawski, dilansir IFL Science.