Limbah Kemarin, Air Minum Hari Ini

KENNEDY SPACE CENTER -- Semua orang juga tahu bahwa dibutuhkan nyali besar untuk menjadi seorang astronot. Kini persyaratan itu ditambah dengan keberanian mengatasi rasa jijik karena seorang astronot harus siap meminum air kencing manusia dan binatang, limbah air toilet, air sisa sikat gigi, serta keringat.

Tentu saja semua air limbah yang biasanya digelontorkan ke got itu telah dipurifikasi sebelum menjadi air minum. Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA, tidak akan membiarkan pegawai elitenya itu meminum air kotor dan berbau pesing.

Sistem daur ulang air itulah yang akan dipasang oleh ketujuh awak pesawat ulang-alik Endeavour, yang meluncur menuju stasiun antariksa internasional ISS, Jumat malam lalu. Sistem yang unik itu menuntut para astronot juga bisa memasang pipa dan toilet tambahan serta dua kompartemen tidur, karena NASA berencana melipatgandakan jumlah awak ISS dari tiga menjadi enam orang pada Mei tahun depan.

Donald R. Pettit, salah seorang astronot yang tergabung dalam misi, mengatakan dia menjuluki sistem baru itu "mesin pembuat kopi". "Karena dia akan mengambil kopi yang diminum kemarin dan menggunakannya menjadi kopi hari ini," kata Pettit.

Mantan petugas sains di stasiun antariksa itu menyatakan sistem pemurni air tersebut sangat hebat. Sistem itu akan menyuling, menyaring, mengionisasi, dan mengoksidasi air limbah menjadi air siap minum.

Tak kurang dari US$ 250 juta atau Rp 2,9 triliun diinvestasikan NASA untuk membuat peralatan canggih itu. NASA memang tengah diburu waktu, karena pesawat ulang-aliknya memasuki masa pensiun dalam dua tahun mendatang. Mereka harus mencari jalan untuk menjamin awak stasiun ISS memperoleh suplai air bersih yang cukup.

Meski sistem daur ulang ini telah siap, NASA belum berencana menggunakannya dalam waktu dekat. Para teknisi ingin menganalisis sampel untuk memastikan bahwa alat itu berfungsi dengan sempurna dalam kondisi gravitasi nol.

Di bumi, air hasil penyulingan itu lolos semua tes, termasuk pengujian rasa dengan blind test. Para peserta tes diminta meminum air hasil penyulingan urine dan "teman-temannya" itu dan membandingkannya dengan air keran yang diproses dengan cara yang sama tanpa mengetahui air yang mereka teguk.

"Sejumlah orang mungkin berpikir hal itu amat menjijikkan. Tapi jika dilakukan dengan benar, air hasil proses distilasi itu jauh lebih murni dibandingkan apa yang Anda minum di bumi," kata Heidemarie Stefanyshyn-Piper, astronot Endeavour.

Penasaran dengan rasa air yang dihasilkan lewat penyulingan urine? Ternyata rasanya lumayan juga. Selain sedikit rasa yodium yang tajam, rasanya sama saja dengan air biasa.

Robert Bagdigian, kepala proyek sistem pemurnian air di MSFC, sengaja membotolkan air distilasi urine itu untuk dicoba oleh khalayak umum. Botol air kemasan itu ia beri label sehingga orang berpikir dua kali sebelum menenggaknya meski sedang kehausan setengah mati. "Kami hanya menggunakan bahan terbaik! Urine, keringat, uap makanan, air sisa mandi, limbah binatang simulasi, dan sedikit yodium. Tak ada penambahan karbohidrat atau kalori."

Bagdigian mengaku, komentar yang paling sering diungkapkan orang yang mencoba air itu adalah rasa samar yodium. Zat kimia itu memang sengaja ditambahkan pada langkah akhir proses untuk mengendalikan pertumbuhan mikroba. "Selain rasa yodium, air ini sama segarnya dengan jenis air apa pun," kata Bagdigian. "Saya punya beberapa botol dalam kulkas saya. Bagi saya rasanya oke-oke saja."

Sambil bercanda, Bagdigian menyatakan bahwa air itu memang tak bakal laris bila dijual. Tapi bila dilihat dari kecanggihan cara pembuatannya, bisa dipastikan air purifikasi itu adalah air minum kemasan termahal di bumi dan antariksa.

Meski sistem tersebut amat menguras anggaran NASA, dalam jangka panjang air hasil daur ulang itu amat murah bila dibandingkan dengan ongkos pengiriman ke ISS, seperti yang selama ini dilakukan. Sebab, bila dihitung secara kasar, mengirim air dari bumi ke stasiun yang berjarak 400 kilometer itu membutuhkan biaya lebih dari Rp 125 juta tiap liter.

Setiap kali ada pesawat ulang-alik yang diluncurkan ke ISS, air pasti ada di dalam daftar muatannya. "Ketika pesawat itu pensiun, sistem pengiriman suplai air akan terhenti," kata Sandra Magnus, astronot Endeavour yang akan tinggal di ISS selama empat bulan. Magnus akan menggantikan posisi Greg Chamitoff yang telah berada di ISS sejak Juni lalu.

Magnus akan menjadi orang pertama di antara awak ISS lainnya yang akan mencicipi hasil daur ulang campuran pipis manusia, tikus laboratorium, keringat, serta air sisa sel bakar penyedia sumber tenaga pesawat itu, jika instalasi tersebut mendapat lampu hijau dari NASA.

Dia amat heran terhadap reaksi jijik yang diterimanya dari banyak orang soal sistem tersebut. Sebab, menurut dia, pada dasarnya air yang digelontorkan ke toilet akan menguap dan turun kembali dalam bentuk air hujan. "Kita meminum air daur ulang setiap hari pada jangka waktu yang sedikit lebih panjang," tuturnya.

Setetes Air pun Berharga

Dalam novel epik ekologis Dune (1965), Frank Herbert mengambil latar gurun Arrakis di tata bintang lain. Planet itu sangat kering, sehingga air sangatlah berharga sampai-sampai keringat dan kelembapan napas pun diserap dan dipurifikasi menjadi air minum.

Kini, para ilmuwan dan teknisi di Marshall Space Flight Center (MSFC) NASA pun mengikuti fiksi ilmiah itu dan merealisasinya. Selama beberapa tahun terakhir, mereka mencoba membuat sebuah sistem yang dapat menyerap urine dan karbon dioksida yang dikeluarkan dalam pernapasan serta mengubahnya menjadi air siap minum dan oksigen.

Sistem ini amat berarti bagi kesuksesan misi antariksa karena bisa mendaur ulang 93 persen dari seluruh uap air, termasuk air kencing para astronot. Itu berarti NASA tak perlu mengirim air lagi ke stasiun antariksa internasional ISS.

"Pada misi antariksa awal, Mercury, Gemini, dan Apollo selalu membekali diri dengan air dan oksigen, serta membuang limbah gas maupun cairannya ke antariksa," kata Robert Bagdigian, ilmuwan MSFC. "Masalahnya, tidak mungkin membawa berton-ton air dan oksigen dalam misi jangka panjang ke bulan atau Mars."

Sistem baru yang dinamai Water Recovery System ini adalah hasil kerja sama ilmuwan NASA dan Michigan Technological University. Mereka menjamin, alat ini dapat mengubah pipis menjadi air murni yang dapat menyaingi mata air pegunungan.

David Hand, peneliti utama proyek yang berlangsung pada 1993-1997 di universitas itu masih mengingat masa awal riset tersebut. "Kami menerima botol keringat dari NASA," ujarnya. "Kami mengadakan eksperimen pada sistemnya, menghitung setiap langkah, mengevaluasi, dan membuat rekomendasi."

Dalam sistem baru ini, pipis dan "teman-temannya" menjalani proses penyulingan awal, lalu airnya dialirkan ke dalam alat pemroses air. Alat itu menyaring semua ampas seperti rambut dan serat. Air yang tersisa dialirkan melalui serangkaian pelapis multifiltrasi yang bisa membuang semua kontaminan lewat penyerapan dan pertukaran ion.

"Yang tersisa tinggal beberapa zat organik dan larutan tak terserap yang dimasukkan ke dalam reaktor yang memecahnya menjadi karbon dioksida, air, dan ion," kata Hand. Setelah pengecekan kuman selesai, air dibersihkan kembali dan akhirnya siap diminum.

Berkat riset universitas itu, NASA dapat mengembangkan sistem yang jauh lebih efisien, baik dalam hal desain maupun sistem filtrasi. Perombakan ini meningkatkan kapasitas sampai 30 persen. Itu berarti NASA tak perlu mengirim suplai tambahan ke antariksa setiap tahun. "Kelihatannya seperti coba-coba saja, tapi ini menghemat pengeluaran NASA sampai US$ 600 ribu per tahun," kata Layne Carter, peneliti utama Water Recovery System, NASA.

-0,3 liter air digunakan untuk membilas setiap 1,2 liter urine. Bau tak sedap dikontrol dengan aditif asam sulfur dan kromium trioksida.

-Tangki urine.

-Silinder destilasi.

-Tangki air garam.

-Pemutaran silinder memisahkan sebagian besar air dari urine, sisanya dimasukkan ke tangki air garam untuk diproses kembali.

-Air yang telah disuling bercampur dengan air limbah lainnya.

-Embun dari binatang laboratorium.

Pengembunan uap air yang berasal dari aktivitas menggosok gigi, mencukur, dan mencuci.

-Tangki air limbah.

-Pembuangan kotoran berukuran besar.

-Filter partikel.

-Alas filtrasi berganda.

-Pembuangan kontaminan terlarut.

-Reaktor katalitik 130 derajat Celsius.

-Pemanasan membunuh bakteri, jamur dan virus, serta membuang residu etanol dan alkohol.

-Alas pertukaran ion.

-Membuang produk sampingan reaktor katalitik, seperti CO2.

-Air kurang bersih.

-Sensor Tes Air.

-Siap diminum.

-Tangki Air Bersih.

TJANDRA DEWI | NYTIMES | BBC |SCIENCEDAILY | NEWSCIENTIST

Post Date : 18 November 2008