IIT-B Duo Builds ‘RO Hand Pump’ That Purifies Water Without Electricity

RO handpump innovation by IIT Bombay students

Mahasiswa IIT-Bombay Arpit Upadhyay dan Mohit Jajoriya membutuhkan ide yang luar biasa untuk program Invention Factory yang akan datang pada bulan Mei tahun ini.

Kompetisi, kata mereka, menuntut siswa untuk menghasilkan produk atau ide nyata yang dapat memenuhi kebutuhan masyarakat yang signifikan. Ketika membahas apa ini, kedua siswa, yang telah terikat selama periode penguncian COVID-19, menemukan bahwa mereka memiliki minat yang sama dan mendalam dalam satu masalah tertentu – keamanan air.

Mohit, yang berasal dari Rajasthan, sedang mengejar gelar Master di bidang Teknik Mesin di universitas tersebut. Dia mengatakan bahwa di rumah, kualitas air merupakan faktor yang mengkhawatirkan. “Ada tingkat penggurunan yang tinggi, dan di sebagian besar distrik, nilai total padatan terlarut (TDS) naik menjadi 2.000, padahal secara teknis seharusnya tidak lebih dari 500,” katanya kepada The Better India.

Sementara itu, Arpit, yang sedang mengejar B Tech-nya, mengatakan bahwa di banyak tempat di negara bagian Uttar Pradesh, kandungan fluoride dalam air sangat tinggi sehingga gigi orang menjadi kuning.

Keduanya dipersatukan oleh keinginan bersama mereka agar orang-orang di pedesaan India memiliki akses ke air minum bersih. “Orang-orang di kampung halaman menganggap air kotor itu normal,” kata Arpit, seraya menambahkan bahwa ketika kompetisi Invention Factory diumumkan, mereka melihatnya sebagai kesempatan untuk mengubah ide menjadi solusi.

Hasilnya adalah pompa tangan RO mereka, di mana mereka menjadi runner up dalam kompetisi dan memenangkan hadiah uang tunai sebesar Rs 1 lakh. Sesuai pengujian, perangkat dapat menghasilkan 1 lt air tawar untuk input 7 lt air.

Mohit Jajoriya dan Arpit Upadhyay dengan model pompa tangan RO merekaMohit Jajoriya dan Arpit Upadhyay dengan model pompa tangan RO mereka

‘Merevolusi prinsip yang sudah ada’

Selama program enam minggu, Arpit dan Mohit berpartisipasi di antara 10 kelompok yang masing-masing terdiri dari dua siswa. “Pada minggu pertama, mahasiswa diharuskan mengerjakan pembuktian konsep dan mempresentasikannya di hadapan juri,” jelas Mohit. “Lima minggu ke depan dihabiskan untuk membuat model.”

“Juri,” tambahnya, “adalah orang-orang dari berbagai bidang.” Hal ini agar ide pemenang tidak dinilai semata-mata berdasarkan teknologi, tetapi juga dari segi standar etika, dampak, dll.

Minggu 1 melihat Arpit dan Mohit menyatukan kepala mereka untuk menghasilkan inovasi yang berkelanjutan sekaligus praktis. “Kami tidak ingin solusi itu dibuat-buat, karena akan menambah beban warga desa untuk mendapatkan akses air minum bersih,” kata Arpit.

Ini adalah ide utama di balik pompa tangan RO mereka, yang beroperasi dengan tenaga mekanik. Menjelang akhir Juni, mereka telah menjual ide tersebut kepada profesor mereka dan model siap untuk dipresentasikan ke panel akhir.

Mohit mengatakan pompa itu hanya reverse osmosis (RO) tanpa listrik. “Kami tahu RO tradisional membutuhkan listrik agar air dapat melewati membran. Kami memutuskan untuk melakukan hal yang sama, tetapi mengganti listrik dengan tenaga mekanik,” katanya.

Dia mengatakan idenya didasarkan pada pompa tangan biasa – pemandangan umum di desa-desa India. “Penelitian kami menunjukkan bahwa ada jutaan pompa tangan di daerah pedesaan, sekitar 50 lakh tepatnya. Kami pikir jika kami dapat merevolusi prinsip yang sudah ada, tidak hanya biaya pemasangan akan dibebaskan, tetapi penduduk desa juga akan lebih mudah untuk mengadopsi, ”tambahnya.

Perangkat ini bekerja pada teknologi sederhana. Air tanah memasuki unit dan kemudian melewati bagian pra-filtrasi yang terdiri dari tiga filter — karbon, sedimen, dan ultrafiltrasi. Ini memastikan bahwa kotoran, bau, dan mikroorganisme dihilangkan. “Hingga langkah ini, pengoperasiannya mirip dengan aquaguard di rumah,” kata Mohit.

Namun, langkah selanjutnya adalah di mana letak perbedaannya. “Pada filter RO tradisional, ada kompresor yang membutuhkan listrik. Air bertekanan di kompresor dan kemudian dikirim ke membran. Namun, di kami, air pertama-tama dikirim ke ruang, yang diberi tekanan dengan pompa tangan dan tekanan mekanis. Air ini kemudian masuk ke membran, dan disaring,” tambahnya.

“Tidak banyak yang perlu dilakukan jika model ini dipasang di desa-desa,” kata Mohit. “Pompa tangan sudah ada dan hanya mekanismenya saja yang perlu diubah. Satu filter RO dapat dengan mudah membantu delapan hingga sepuluh orang mendapatkan akses ke air minum bersih.”

Solusi berbiaya rendah

Inovasi ini didanai oleh Maker Bhavan Foundation, dan Arpit mengatakan butuh Rs 47.000 untuk memproduksi karena ada banyak trial and error yang terlibat.

“Secara teori, kami telah belajar bahwa semua yang dibutuhkan air untuk melewati membran adalah tekanan. Tetapi, pada kenyataannya, semuanya sangat berbeda,” kata Mohit.

Duo ini menemukan bahwa pada awalnya, pori-pori di membran itu kecil, sehingga mereka akan sering tersumbat. Mereka juga mengalami hambatan ketika mereka menyadari bahwa cairan apa pun, ketika diberi tekanan, akan mulai bocor.

Mereka kemudian mulai mempelajari membran RO dan teknologinya, bahkan menggunakan sealant dan lakban untuk menghentikan kebocoran. “Kemudian, kami mulai bereksperimen di lab kami untuk mendapatkan hidraulik yang benar,” kata Arpit, menceritakan mengapa ini semakin menantang, karena kompetisi mengharuskan siswa harus bekerja sendiri, dan sementara sumber daya disediakan, tidak ada pelatihan yang diberikan.

“Tidak ada yang mengajari Anda cara menggunakan mesin di lab. Anda mempelajari hal-hal ini sendiri, ”tambahnya. “Kami sering menghabiskan waktu berhari-hari untuk mempelajari dan membuat bagian tertentu untuk model, hanya untuk menyadari bahwa itu tidak cocok.”

Bukankah itu mendemotivasi?

“Tentu saja,” kata Mohit, menambahkan bahwa solusi mereka adalah pergi tidur dan bangun dengan antusiasme yang baru ditemukan keesokan harinya.

Namun, dalam retrospeksi, ini sangat membantu mereka memecahkan masalah, catat mereka.

Dia mengatakan produk akhir dapat diproduksi seharga Rs 5.000. “Di pasar, filter RO berharga Rs 15.000, di mana Rs 4.000 adalah untuk kompresor. Karena mekanisme kami menghilangkan penggunaan kompresor, jadi lebih murah.”

Mengenai kecepatan filtrasi, dia mengatakan itu sebanding dengan filter RO di rumah. “Satu-satunya perbedaan adalah bahwa aquaguard di rumah didasarkan pada prinsip aliran air terus menerus, sedangkan inovasi kami didasarkan pada aliran yang berdenyut,” katanya.

Duo ini mengatakan bahwa sesuai pengujian mereka, pompa mengurangi nilai TDS air dari 800 menjadi 300. Mereka menambahkan bahwa jika dimensi membran lebih ditingkatkan, laju aliran juga akan meningkat.

“Untuk memperjelas, kami tidak mengklaim memberikan kualitas air Bisleri dengan perangkat kami,” kata Mohit. “Kami hanya bertujuan untuk membuat air yang dapat diminum tersedia di pedesaan India.”

Author: Gregory Price