125. Teknologi Untuk Perairan Masa Kini, Membawa Manfaat Nanti

Penulis : Faninda Meilisa Putri
Tema : Water
=========================================================================================================================================================

Belanda, sebuah Negara di Eropa yang setiap tahunnya selalu mengejutkan dunia dengan inovasi-inovasi baru baik dalam hal science maupun kehidupan sosial. Setelah pada tahun 2013 lalu Belanda membuat penemuan fantastis untuk mencegah dan mengendalikan banjir akibat frekuensi erosi yang sering terjadi melalui proyek Sand Engine, sekarang Belanda kembali hadir dengan membawa berbagai penemuan menarik pada salah satu elemen kehidupan, yaitu air.

Air merupakan salah satu sumber daya terpenting dalam kehidupan manusia dan lingkungan sosial. Berangkat dari pemikiran tersebut, Belanda melakukan inovasi untuk pengembangan sosial ekonomi melalui sumber daya air. Mulai dari memperbaiki kualitas air hingga melakukan sanitasi terhadap sumber air di Belanda. Berkat dukungan pemerintah Belanda, maka berbagai penemuan bermanfaat untuk mengetahui, menjaga dan mengolah kualitas air di bumi berhasil dilakukan, di antaranya:

1. Water Insight

Penemuan yang dilakukan pada tahun 2005 oleh Steef Peters dan Marnix Laanen ini membantu manusia untuk mengetahui kualitas air di daerahnya. Pada awalnya tujuan dari Water Insight adalah untuk menyediakan alat serta jasa untuk meningkatkan efektivitas serta efisiensi dari manajemen kualitas air. Untuk mengetahui seperti apa kualitas air di sungai, danau ataupun laut pada daerah yang ingin diteliti, ada alat yang bisa digunakan yaitu WISP3 (Water Insight Spectrometer). WISP3 merupakan alat radiometer tangan tanpa kabel yang secara praktis bisa dibawa kemana saja. WISP3 nantinya akan mengambil foto dari sumber air yang ingin kita teliti kemudian akan didapatkan hasil melalui warna air dan juga berapa besar jumlah algae yang terkonsentrasi dalam air tersebut. Studi yang dilakukan oleh Institute for Environmental Studies pada VU University di Belanda membuktikan bahwa untuk mengetahui kualitas air serta konsentrasinya melalui warna air tersebut dapat secara mudah dan akurat ditangkap melalui data penginderaan jauh atau remote sensing data berupa alat WISP3.

Percobaan dengan menggunakan WISP3 sudah dilakukan salah satunya di danau dekat Wageningen, Belanda. Danau tersebut terkenal sebagai tempat piknik favorit warga Belanda. Selama kurang lebih tujuh bulan, kadar perkembangan phytoplankton di daerah tersebut diukur dengan WISP3. Hasil yang didapatkan adalah bahwa perkembangan phytoplankton pada danau tersebut sempat mencapai 80μg/l pada bulan Oktober 2012. Sebelumnya memang telah banyak alat yang mampu mengukur kualitas air seperti ini namun dengan WISP3 keakuratan dari data satelit lebih terjamin. Hal ini disebabkan dalam WISP3 terkandung alat optik jarak dekat yang mempermudah dalam menilai dan mengawasi kualitas air langsung di tempat (in situ).

image001

Alat ini sangat berguna untuk penelitian ilmiah mengenai konsentrasi klorofil, algae dan bahan organik terlarut lainnya. Selain untuk penelitian ilmiah, alat ini juga bisa digunakan untuk kehidupan sehari-hari seperti mengetahui kualitas air kolam renang ataupun kualitas air minum yang ada di rumah warga.

SONY DSC
(sumber: http://www.waterinsight.nl/order-wisp-3)

2. Hydrochip
Banyaknya air yang tercemar akibat limbah industri dan pertanian menjadi perhatian pemerintah Belanda sehingga pada tahun 2012 prototype dari chip yang berfungsi untuk menjaga dan mengamati kualitas air dikeluarkan. Hydrochip merupakan suatu chip yang berisikan profil DNA dari berbagai macam mikro-organisme yang sangat sensitif terhadap perubahan kualitas air. Hydrochip sendiri dikembangkan oleh institusi penelitian di Belanda yaitu TNO (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) dan bekerja sama dengan Hollands Noorderkwartier, STOWA, Vitens and Waternet.

Salah satu indikator kualitas air yang baik adalah melalui ganggang (algae) yang muncul pada perairan. Dahulu, ilmuwan meneliti ganggang ini dengan menggunakan mikroskop sehingga membutuhkan waktu yang lama. Untuk itulah kemudian hydrochip diciptakan. Cara kerja dari alat mini ini adalah dengan mengambil sampel air dari perairan yang ingin diteliti kemudian dimasukan ke dalam chip berbentuk tabung kaca yang berisi DNA dari mikro-organisme. Ketika chip dan sampel air dimasukan ke dalam alat berwarna biru tersebut maka lampu berwarna merah akan menyala. Jika hal tersebut terjadi, maka maknanya adalah bahwa ada kesesuaian antara DNA mikro-organisme yang ada di chip dengan mikro-organisme yang terkandung dalam air. Hydrochip juga dapat menunjukan berapa banyak spektrum mikro-organisme yang terindikasi dalam sampel air tersebut.

Proyek ini masih sedang dalam uji pengembangan dan pengujian terhadap beberapa wilayah perairan di Eropa hingga tahun 2016 nanti. Rencananya tidak hanya DNA ganggang saja yang teridentifikasi namun peneliti akan memasukan juga DNA dari mikroba dan bakteri lainnya.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai bagaimana hydrochip bekerja, anda dapat langsung menyimaknya pada video berikut ini : https://www.youtube.com/watch?v=8ui4bx0L9-o
image003
(Sumber: www.tno.nl)

3. Air Bubble Screen
Satu lagi penemuan dari Belanda yang bermanfaat dan bisa diterapkan di berbagai belahan dunia yaitu memisahkan air tawar dan air laut dengan menggunakan air bubble screen. Sistem pemisahan dua air dengan massa garam yang berbeda ini ditemukan oleh Deltares, Royal Haskoning serta Rijkwaterstaat pada tahun 2012.

Awalnya, untuk mencegah tercampurnya air tawar dengan air laut yang dibawa oleh kapal pengangkut di Belanda digunakan pintu air (locks) di Krammer Locks, suatu tempat yang memungkinkan kapal masuk dari Oosterschelde menuju perairan tawar Volkerak. Krammer Locks sepanjang 240 meter dan lebar 24 meter ini memiliki sistem untuk memisahkan kedua jenis air tersebut, namun karena terlalu bergantung pada pompa serta ratusan gerbang otomatis (sliding gate) pada dinding pintu air yang digunakan, maka biaya dan energi yang dikeluarkan terlalu besar. Untuk itulah air bubble screen dikembangkan. Air bubble screen ini sendiri terdiri atas tirai-tirai gelembung udara. Ukuran gelembung ini sendiri mencapai 3-5 mm sehingga akan mampu menyaring air garam yang tercampur dengan air tawar. Selain itu, air tawar dimasukan kedalam ruang pintu air selama kapal melewati gerbang pintu air sehingga akan mampu menekan air garam yang dibawa oleh kapal selama perjalanannya. Komponen lainnya yang menjadikan air bubble screen ini inovatif adalah ambang (threshold) yang dapat dipindahkan pada sisi air tawar untuk mencegah air garam yang masuk lebih banyak. Air garam yang terkandung kemudian akan dibawa naik oleh gelembung udara tadi dan kemudian akan dialirkan.

image004
(Sumber: https://www.deltares.nl/en/)

Sistem ini selain menghemat energi juga mampu menekan biaya operasional. Di Belanda sendiri terdapat 23 pintu air yang akan dipasang sistem untuk memisahkan air garam dengan air tawar. Pengenalan pertama air bubble screen ini sudah disahkan oleh pemerintah Belanda dan bahkan menjadi salah satu proyek terpenting dalam inovasi perairan pada tahun 2014.

Penemuan-penemuan di atas tentunya akan memberikan keuntungan bagi kehidupan manusia, mulai dari terjaminnya kualitas air yang akan digunakan untuk kehidupan sehari-hari hingga mengolah dan melestarikan perairan air pada suatu negara.

Referensi:
Hommersom, A et al. 2012. Journal of Applied Remote Sensing Vol 6: Intercomparison in the field between the new WISP-3 and other radiometers. Amsterdam.
Ministry of Infratstructure and the Environment. 2014. Water innovations in the Netherlands: A Brief Overview. Netherlands: Rijkwaterstaat.

http://www.waterinsight.nl//

http://www.dutchwatersector.com/news-events/news/5454-tno-develops-hydro-chip-for-quick-monitoring-surface-water-quality.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Water_Insight_SPectrometer_with_3_radiometers

https://www.tno.nl/nl/aandachtsgebieden/leefomgeving/environment-sustainability/watertechnologie/hydrochip-brengt-efficiencyslag-voor-waterbeheerders/

http://ec.europa.eu/environment/life/project/Projects/index.cfm?fuseaction=search.dspPage&n_proj_id=4399&docType=pdf

https://www.deltares.nl/en/projects/bubble-screen-separates-salt-fresh-water/

http://www.royalhaskoningdhv.com/en-gb/innovation/maritime-day/innovative-saltwater-intrusion-prevention-at-the-krammer-locks