Menjejaki Teknologi Mendapatkan Air Tawar Daripada Pelbagai Sumber Air

11 OKTOBER 2015: Hari ini aku agak kepenatan dengan 1/3 projek berkaitan subjek yang aku ajar. Bekalan air di daerah ini dicatu, jadi ia merupakan satu cabaran untuk melaksanakan projek. Esok bekalan air akan diputuskan lagi. 2/3 perjalanan projek akan dilaksanakan dalam keadaan air yang telah dicatu. Projek penyulingan air laut kini merupakan suatu perkara yang wajar dilaksanakan.

Terdapat tiga kaedah mendapatkan air tawar daripada air laut:

Kaedah pertama, penyulingan dengan memanaskan air laut, untuk mengasingkan garam dan lain-lain mineral berat di dalam air laut. Aku bercadang untuk pergi ke laut bagi mengambil sampel air laut. Sebenarnya boleh saja menggunakan air garam yang dibuat sendiri, tetapi, aku mahu cuba mencipta satu alat penyulingan berasaskan air laut untuk menyuling air laut. Itu lebih menarik. Jika kaedah ini berjaya, ada kemungkinan aku boleh mencipta alat penyulingan air laut untuk kegunaan masyarakat di sekitar pantai.

Wap air bersih tadi boleh dikumpulkan untuk menjadi air tawar untuk kegunaan manusia. Kelemahan kaedah ini ialah memerlukan bahan bakar yang banyak. Namun teknologi solar barangkali boleh digunakan untuk melaksanakan kaedah ini dengan baik.

Kaedah kedua ialah kaedah pertukaran ion, dan kaedah ini ditemui pada tahun 1852 oleh Thomas Way. Aku telah membaca satu tesis berkaitan dengan Asasi Kimia Persekitaran, oleh Stanley E. Manahan. Dari situ boleh dikatakan, penulenan air menggunakan kaedah ion barangkali akan memberi dua manfaat. Jika benar, selain menulenkan air, ia juga boleh menjana kuasa elektrik. Aku tidak berpeluang membaca lebih banyak tesis atau jurnal tentang ini disebabkan kekangan kerja, jadi hal ini masih wujud dalam fasa pengeraman idea.

Kaedah ketiga ialah kaedah yang biasa kita dengar sejak akhir-akhir ini. Osmosis berbalik atau Reverse Osmosis (RO). Namun begitu, aku agak kurang suka dengan teknologi ini.

Kaedah yang pertama adalah kaedah yang paling mudah walaupun memerlukan sumber tenaga yang tinggi untuk menghasilkan haba. Aku memerlukan makmal untuk melaksanakan projek ini. Jika dulu, semasa aku berusia sekitar 6-7 tahun, aku selalu memiliki tempat kajianku sendiri di tepi rumah. Kajianku adalah tentang botani dan juga zoologi, lebih kepada kajian tentang serangga.

Untuk memiliki makmal sendiri, aku perlu berpindah ke rumah yang lebih besar. Rumah sedia ada tidak sesuai untuk mengumpul tenaga solar. Jika kajian aku ini bermanfaat, maka aku boleh membantu lebih ramai penduduk di sekitar kawasan pantai, dan juga di sekitar kawasan paya atau di sekitar kawasan air tercemar, untuk mendapatkan sumber air bersih.

Jika kajian ini berjaya, maka saluran air dari empangan-empangan sedia ada boleh dipusatkan untuk memberi kemudahan kepada penduduk-penduduk di kawasan yang bermasalah bekalan air.

11 OKTOBER 2015: Kemarau, menyebabkan bekalan air di empangan merosot, tetapi pada masa yang sama, kemarau meningkatkan fungsi kuasa solar. Kuasa solar yang lebih tinggi pada musim kemarau membolehkan proses penyulingan air laut menjadi lebih berkesan. Aku meneliti fakta sains dan geografi ini, sebagai salah satu konsep penting dalam merekabentuk alat penyulingan air.

Penyejatan berlaku pada permukaan air sahaja. Ia konsep yang berbeza dengan pendidihan. Penyejatan boleh berlaku pada sebarang suhu di bawah takat didih.

Laut, tasik dan sungai menyumbang kepada 90% kelembapan di udara, manakala respirasi tumbuhan menyumbang 10%. Dalam erti kata lain, aku berpendapat tumbuhan juga boleh menyumbang kepada berlakunya proses penyulingan. Apakah pokok yang paling tinggi kadar respirasinya?

Apabila kelembapan relatif bagi udara ialah 100%, proses penyejatan tidak akan berlaku.

Penapisan air memerlukan kuasa graviti. Penyejatan memerlukan daya kinetik untuk memisahkan molekul gas daripada cecair. Tenaga solar boleh memainkan peranan ini.

Berapakah saiz permukaan atau lapangan yang diperlukan oleh satu-satu alat penyulingan untuk menapis air, dan berapa banyak mililiter atau liter air yang boleh dihasilkan oleh alat ini dalam masa seminit, sejam atau sehari?

Bolehkah kita bina terus alat ini di atas permukaan air laut? Bagaimana kesan ombak, tsunami, gempa bumi dan sebagainya boleh menjadi ancaman terhadap alat penyulingan air ini? Jika kesan ancaman tersebut tidak dapat diatasi maka proses pemindahan bekalan air perlu diwujudkan dengan lebih berkesan. Kita tidak mahu air yang telah disuling bercampur semula dengan air tawar atau dirosakkan oleh kesan ancaman tadi.

Berapakah kos untuk menghasilkan peralatan ini berserta dengan kiraan kos untuk menghadapi kesan ancaman tersebut?

Berapa cepat bekalan air seperti ini boleh sampai dan digunakan oleh penduduk tempatan?

Apakah persepsi penduduk apabila air tercemar, air paya dan sebagainya diproses semula menjadi air suling yang bersih? Adakah mereka sanggup menggunakannya? Air tercemar di sini merujuk kepada sumber air yang pelbagai yang ada di negara ini. Sebagai contoh, kesan tumpahan minyak, sampah-sarap atau sisa toksik yang mencemarkan air.

Bolehkah sistem penyulingan ini memastikan air yang ditapis selamat daripada kesan toksik. Adakah zarah-zarah toksik yang seringan atau lebih ringan daripada molekul air yang boleh turut terbawa masuk ke bahagian air yang telah disuling? Ini memerlukan penelitian terhadap carta jadual kimia. Tapi dikatakan, kaedah penyulingan dapat menghasilkan air tulen yang bersih. Melainkan, peralatan yang digunakan mempunyai kesan semasa mengalirkan air seperti sesetengah jenis plastik atau bahan berplumbum yang bereaksi terhadap molekul air yang melaluinya.

Terima kasih kepada Cikgu Norzihan, Cikgu Azlina, Cikgu Azimah, Cikgu Rohani, dan Cikgu Lim (sekarang Dr. Lim) sebab mengajar aku subjek sains, kimia, fizik dan biologi semasa di sekolah dahulu. Nasib baik aku belajar kimia, fizik dan biologi di sekolah dahulu, jadi aku boleh faham tentang konsep respirasi tumbuhan dan juga penyulingan.

11 OKTOBER 2015: Apabila alat penyulingan air dibina di laut, masalah gangguan ombak dan gegaran boleh berlaku. Untuk mengatasi ancaman ini, satu Kubah Air perlu dibina di tempat yang selamat dan jauh daripada ancaman ombak. Sudah pasti kawasan yang lebih pedalaman. Air laut ditarik boleh menyebabkan hakisan secara semula jadi, justeru satu saliran air laut menghala ke Kubah Air adalah penyelesaian yang lebih baik. Kubah air yang menghala ke pedalaman boleh jadi akan membantu dalam menjana kuasa elektrik, dan seterusnya memungkinkan proses penyulingan air berlaku dalam dua cara. Penyulingan air secara sejatan dan secara pertukaran ion. Kaedah ini membolehkan sumber air tawar dikumpul dengan lebih cepat.