Nationalgeographic.co.id - Kegiatan agrikultur di negara-negara beriklim kering seperti di Timur Tengah bukanlah hal yang tidak mungkin. Namun, tanah yang kurang subur dan sumber air yang terbatas menjadi benturan bagi pelaku industri agrikultur di sana.
Dilansir dari ScienceDaily, para ilmuwan dari Arab Saudi membuat inovasi yang dapat merevolusi kegiatan agrikultur di negara-negara beriklim kering. Desain inovasi proof-of-concept tersebut telah dipublikasikan pada laman Reports Physical Science dengan judul "An integrated solar-driven system produces electricity with fresh water and crops in arid regions" pada 01 Maret 2022.
Di dalamnya dijelaskan para peneliti menggunakan hidrogel yang ditenagai oleh sinar matahari. Sistem ini berhasil menumbuhkan tanaman menggunakan air yang diserap dari udara sembari menghasilkan listrik. Dengan adanya penelitian ini diharapkan ketahanan pangan dan air bagi negara-negara beriklim kering dapat meningkat.
"Sebagian kecil dari populasi dunia masih tidak memiliki akses ke air bersih dan listrik bersih. Banyak dari mereka tinggal di daerah pedesaan dengan iklim kering atau semi-kering," kata penulis senior Peng Wang yang merupakan seorang profesor ilmu lingkungan dan teknik dari Universitas Sains dan Teknologi King Abdullah.
Sistem tersebut bekerja dengan menyerap air dari udara menggunakan energi matahari, energi yang biasanya akan terbuang percuma. Oleh karena itu, sistem ini cocok untuk pertanian skala kecil yang tersebar di tempat-tempat terpencil seperti gurun dan pulau-pulau kecil di samudra.
Baca Juga: Peneliti Kembangkan Panel Surya Tanpa Sinar dan Panas dari Matahari
Para peneliti menamai sistem tersebut WEC2P, terdiri dari panel surya fotovoltaik yang ditempatkan di atas lapisan hidrogel. Kemudian di pasang di atas kotak besar terbuat dari logam yang berfungsi sebagai tempat pengembunan dan mengumpulkan air.
Sebelumnya hidrogel telah dikembangkan oleh Wang dan timnya. Material tersebut terbukti secara efektif dapat meyerap uap air dari udara sekitar dan melepaskan kandungan air saat dipanaskan. Proses pemanasan memanfaatkan panas buangan dari panel surya saat menghasilkan listrik. Uap air yang sebelumnya diserap oleh hidrogel akan didorong keluar.
Kemudian kotak logam mengumpulkan uap dan mengembunkan gas menjadi air. Hidrogel sendiri meningkatkan efisiensi panel surya fotovoltaik sebanyak 9 persen dengan menyerap panas dan menurunkan suhu panel surya.
Tim melakukan uji tumbuh tanaman dengan menggunakan WEC2P di Arab Saudi selama dua minggu pada bulan Juni ketika cuaca sangat panas. Mereka menggunakan air yang dikumpulkan dari udara itu untuk mengairi 60 benih kangkung yang ditanam dalam kotak plastik tanam.
Selama proses percobaan, panel surya dengan ukuran yang mirip dengan bagian atas meja belajar di sekolah itu menghasilkan total listrik 1.519 watt per jamnya. Selain itu, 57 dari 60 benih kangkung tumbuh secara normal menjadi 18 sentimeter. Secara total, sekitar dua liter air dikondensasikan dari hidrogel selama periode dua minggu.
Baca Juga: Apa yang Terjadi Jika Tanaman Terpapar Cahaya dekat dan Konstan?