Inovasi dan Tantangan Keberlanjutan Sumber Air Global

China telah meluncurkan fasilitas baru di kota Rizhao, provinsi Shandong, yang mampu menghasilkan air tawar dengan biaya sangat rendah hanya 2 yuan per meter kubik. Teknologi ini menggunakan air laut dan limbah panas dari industri terdekat seperti baja dan petrokimia untuk prosesnya. Fasilitas ini bekerja secara terus-menerus selama lebih dari tiga minggu, menghasilkan hidrogen hijau berkualitas tinggi tanpa perlu melakukan desalinisasi mahal atau mengandalkan air tawar yang sudah terbatas. Ini menjadikannya solusi efisien dan ramah lingkungan. Setiap tahun, dengan mengolah 800 ton air laut, fasilitas ini menghasilkan 450 meter kubik air ultramurni yang bisa digunakan untuk kebutuhan industri maupun rumah tangga. Selain itu juga diproduksi 192.000 meter kubik standar hidrogen hijau dan 350 ton air garam mineral yang berguna untuk produksi kimia laut. Biaya produksi yang rendah bahkan lebih murah dibandingkan dengan metode serupa di kota Jinan yang memerlukan biaya 4 yuan per meter kubik. Sebagai perbandingan, biaya air di Beijing untuk pemakaian rumah tangga awal adalah sekitar 5 yuan per meter kubik. Teknologi ini sudah menunjukkan potensinya untuk mendukung kebutuhan energi serta air yang bersih dan terjangkau. Ini juga merupakan contoh bagus dari prinsip ekonomi sirkular ‘satu masuk, tiga keluar’, yang dapat mempercepat transisi ekonomi berkelanjutan di berbagai daerah industri.

PFAS adalah bahan kimia yang ditemukan dalam banyak produk sehari-hari seperti panci anti lengket dan pakaian tahan air. Karena sifatnya yang sangat stabil, bahan ini sulit dihilangkan dan dapat mencemari air tanah dan sumber air minum. Ini menjadi masalah serius karena PFAS dapat menimbulkan risiko kesehatan bagi manusia dan lingkungan. Selama bertahun-tahun, pengolahan air dengan karbon aktif dan biochar digunakan untuk menghilangkan PFAS, tetapi metode ini lambat, kurang efisien, dan menghasilkan limbah yang sulit diolah. Kebutuhan akan teknologi yang lebih cepat dan bersih semakin mendesak, terutama di komunitas dengan paparan PFAS tinggi. Sebuah tim peneliti mengembangkan material baru yang bernama CuAl layered double hydroxide dengan ion nitrat yang dapat menukar ion PFAS dengan cepat ketika air mengalir. Material ini mampu menghilangkan PFAS seperti perfluorooctanoic acid (PFOA) hanya dalam beberapa detik dan memiliki kapasitas penangkapan yang sangat tinggi. Pengujian dengan air alami dan sistem filter berkelanjutan menunjukkan bahwa material ini stabil dan dapat digunakan dalam siklus ulang tanpa kehilangan kemampuan menyerap, meskipun proses pembuangan limbah fluor masih memerlukan perbaikan. Ini menunjukkan potensi besar untuk penggunaan nyata di dunia nyata. Dengan keberhasilan awal ini, teknologi ini memiliki peluang besar untuk dikembangkan lebih lanjut dan diimplementasikan secara luas, membantu memberikan solusi cepat dan efektif untuk permasalahan pencemaran PFAS yang selama ini sulit diatasi, sehingga air minum menjadi lebih aman bagi masyarakat.

Air adalah unsur esensial bagi kehidupan dan menutupi lebih dari 70% permukaan Bumi, namun hanya kurang dari 1% air di bumi yang dapat digunakan oleh manusia. Polusi dan perubahan iklim memperburuk tantangan dalam akses air bersih, sehingga diperlukan inovasi dalam pengelolaan air untuk menghadapi masalah ini. Kemira merupakan perusahaan global yang fokus pada solusi kimia berkelanjutan khususnya untuk industri yang menggunakan banyak air. Mereka berusaha membantu pelanggannya beralih dari bahan baku berbasis fosil menuju solusi yang lebih ramah lingkungan dan inovatif. Salah satu masalah utama yang sedang diatasi adalah pencemaran zat PFAS, bahan kimia berbahaya dan sulit dihilangkan. Kemira menggunakan teknologi terbaru seperti metal–organic frameworks (MOFs) yang dirancang dengan bantuan kecerdasan buatan generatif dan machine learning untuk menemukan solusi penyerapan PFAS yang optimal. Selain inovasi produk, Kemira juga melakukan transformasi digital dengan mengadopsi SAP S/4HANA serta alat analitik yang menghubungkan seluruh proses bisnis dari riset hingga produksi. Hal ini membantu meningkatkan kolaborasi dan efisiensi antar departemen perusahaan. Kemitraan dengan startup CuspAI memperkuat pengembangan material baru untuk menangani PFAS secara lebih efektif. Melalui kolaborasi ini, Kemira membuktikan bahwa teknologi digital dan kemitraan adalah kunci percepatan solusi berkelanjutan dalam pengelolaan air global.

Penambangan menghasilkan limbah berbahaya yang disebut acid mine drainage (AMD), yang bersifat sangat asam dan mengandung banyak logam berat. Limbah ini dapat mencemari sungai, air tanah, dan tanah, serta merusak infrastruktur seperti jembatan dan pipa. Di Afrika Selatan, hampir 400 juta liter AMD dibuang setiap hari, sehingga menimbulkan masalah besar bagi lingkungan dan kesehatan masyarakat. Peneliti dari Heriot-Watt University dan University of South Africa mengembangkan cara untuk mengubah AMD menjadi ferric chloride, yaitu bahan kimia yang banyak digunakan untuk memurnikan air minum. Cara ini menggunakan nanopartikel magnesium oksida yang dibuat dari magnesit lokal untuk mengekstrak besi dari AMD. Besi tersebut kemudian dicampur dengan asam klorida untuk menghasilkan ferric chloride. Dalam uji laboratorium, ferric chloride hasil ekstraksi dari AMD mampu menghilangkan lebih dari 99% polutan seperti aluminium, besi, dan kromium dari air sungai. Air yang telah diolah memenuhi standar air minum yang berlaku di Afrika Selatan, sehingga aman untuk dikonsumsi. Ini membuktikan bahwa limbah AMD bisa diubah menjadi produk bernilai ekonomis dan bermanfaat bagi masyarakat. Para peneliti berharap teknologi ini bisa diterapkan di komunitas yang dekat tambang, terutama di daerah pedesaan dan pinggiran kota yang menghadapi masalah kelangkaan air. Mereka yakin teknologi ini dapat dikembangkan sampai skala industri dan menjadi solusi yang ramah lingkungan dan hemat energi dalam mengatasi pencemaran AMD sekaligus mengurangi krisis air. Selain itu, teknologi ini menjadi contoh bagaimana mengadopsi prinsip ekonomi sirkular yaitu mengubah limbah menjadi produk yang berguna. Penanganan limbah AMD dengan cara ini dapat membantu negara-negara dengan masalah pencemaran akibat tambang serta menambah pasokan air bersih secara berkelanjutan, terutama dengan dampak makin parah akibat perubahan iklim.

Tehran, ibu kota Iran, kini menghadapi krisis air yang serius setelah enam tahun berturut-turut mengalami kekeringan parah. Curah hujan sangat rendah dan cadangan air di waduk utama mencapai titik kritis. Selain itu, air tanah yang selama ini menjadi cadangan strategis juga telah dieksploitasi secara berlebihan selama puluhan tahun. Krisis ini bukan semata-mata akibat perubahan iklim, melainkan juga karena kebijakan pembangunan yang kurang bijaksana yang terus memperluas pertanian irigasi dan pembangunan kota di daerah yang sudah kering. Pemerintah sebelumnya kurang memperhatikan peringatan ahli dan kebijakan yang berjalan tidak berkelanjutan. Beberapa teori konspirasi, seperti tuduhan manipulasi cuaca oleh kekuatan asing atau program HAARP, tidak didukung oleh bukti ilmiah. Fenomena cuaca dan iklim diatur oleh proses planet yang besar sehingga tidak mungkin dikendalikan secara selektif oleh satu negara saja. Solusi seperti evakuasi penduduk atau cloud seeding dipandang hanya sebagai langkah darurat atau pusat perhatian politis, bukan solusi jangka panjang. Pengurangan penggunaan air dan reformasi kebijakan pengelolaan air menjadi kunci dalam menghadapi masalah ini agar krisis tidak berlanjut dan meluas. Akhirnya, untuk menghindari keruntuhan sistem air yang parah, Iran harus melakukan perubahan besar dalam cara mengelola sumber daya airnya, termasuk mengurangi penggunaan air di sektor pertanian, meningkatkan efisiensi, transparansi, dan mengurangi ketergantungan pada proyek-proyek fisik seperti bendungan baru yang seringkali memperburuk kondisi.