Startup’s Innovation Uses 100% Renewable Energy To Get 5 Litres Of Water/Day From Air

water from air renewable energy

Bahkan sebagai teman satu angkatan di National Institute of Technology (NIT), Calicut, Swapnil Shrivastav (28) dan Venkatesh R (27) sangat fokus pada keberlanjutan berbasis teknologi. Setelah mengerjakan proyek pribadi pemanenan air hujan dan pengolahan air limbah, mereka merasa bahwa air adalah salah satu domain yang paling diabaikan di negara ini.

“Saat itu, inovasi besar terakhir dari reverse osmosis terjadi selama tahun 1960-an, dan bahkan hal itu akhirnya membuang lebih banyak air daripada memurnikannya. Kami terus mengatakan bahwa India adalah negara tadah hujan, tetapi sekitar 80 persen kebutuhan air minum kami berasal dari air tanah,” kata Swapnil kepada The Better India.

Sesuai laporan Comptroller and Auditor General of India yang dirilis bulan lalu, tahap keseluruhan ekstraksi air tanah telah meningkat dari 58 persen menjadi 63 persen antara tahun 2004 dan 2017.

“Jadi tepat setelah lulus pada tahun 2016, kami mulai mengeksplorasi konsep ‘air dari udara’ dan muncul dengan generator air atmosfir (AWG) tradisional berbasis listrik pada tahun 2018. Namun kami memiliki visi untuk mengembangkan teknologi yang dapat memberikan kualitas tinggi air minum untuk melayani sebagai alternatif yang layak untuk air tanah, dengan sumber energi terbarukan sepenuhnya,” katanya.

Pada 2019, keduanya bergandengan tangan dengan Pardeep Garg (34), lulusan Institut Sains India Bengaluru dan Institut Teknologi Massachusetts; dan Govinda Balaji (30), dari Coimbatore Institute of Technology, untuk mendirikan startup teknologi air Uravu Labs. Setelah satu tahun dihabiskan untuk meneliti, didanai oleh hibah 50.000 USD oleh Water Abundance XPrize, upaya mereka membuahkan hasil ketika mereka mengembangkan prototipe kerja yang dapat menghasilkan lima liter air per hari (LPD) dengan cara yang sepenuhnya berkelanjutan.

Menempati area seluas 2 meter persegi, Uravu AWG adalah sistem berbasis termal dan pengering yang memanfaatkan proses penyerapan dan desorpsi untuk mengubah udara sekitar menjadi air minum, dengan harga Rs 5 per liter.

“Selama proses adsorpsi, udara melewati inti pengering yang terbuat dari gel silika, yang memiliki afinitas sangat tinggi terhadap uap air. Jadi dengan desikan standar menggunakan 10 kg silika gel, air sebanyak 2 liter dapat terserap dalam waktu tiga jam. Proses desorpsi juga berlangsung selama tiga jam, di mana panas matahari digunakan untuk melepaskan uap kembali. Kelembaban kemudian dapat dipadatkan menjadi air minum yang sepenuhnya terbarukan, ”jelas Swapnil.

“Jadi setiap siklus berlangsung sekitar enam jam dan diulang empat kali selama 24 jam. Kami menggunakan baterai termal yang memungkinkan proses desorpsi pada malam hari,” katanya.

Swapnil mengatakan kualitas air yang dihasilkan Uravu AWGs sesuai dengan parameter yang ditetapkan oleh International Organization for Standardization (ISO) dan World Health Organization (WHO). Badan Akreditasi Nasional untuk Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi (NABL) juga telah menyetujuinya untuk penggunaan minuman.

Meskipun startup tersebut belum melakukan penjualan komersial, tambahnya, pihaknya telah mengamankan tiga proyek percontohan untuk pengembang real estat, produsen minuman, dan kantor perusahaan.

air dari energi terbarukan udaraSumber: Swapnil Shrivastav

Keunggulan Strategis

Swapnil mengatakan bahwa sementara beberapa perusahaan menempati ruang di pasar AWG India, mereka terutama menggunakan teknologi berbasis AC yang menggunakan energi tingkat tinggi.

“Mesin-mesin ini tidak dapat diperbarui, dan Anda hampir tidak mendapatkan tiga liter air untuk satu unit listrik. Bahkan jika dipasangkan dengan sistem PV surya, Anda harus menggunakan baterai suplai elektronik yang pada akhirnya hampir menggandakan biaya pengoperasian,” catatnya.

“Di Uravu, kami memisahkan sistem pengering dan panas, yang memberi kami keuntungan strategis karena tidak terbatas pada energi matahari, tetapi memanfaatkan sumber panas apa pun untuk menghasilkan air terbarukan,” katanya.

Dia menjelaskan, “Jadi, industri pemrosesan, tekstil, atau kimia idealnya dapat menggunakan panas limbah yang ada, bahkan diproduksi saat membakar biomassa, untuk menggerakkan AWG kami dan memenuhi kebutuhan air minum di tempat mereka. Aplikasi lain yang kami lihat adalah pabrik bir, yang memiliki produk sampingan basah yang disebut ‘biji-bijian bekas bir’. Ini dapat dikeringkan dengan menggunakan udara buangan, yang meningkatkan kelembapan udara, dan BSG yang dikeringkan dapat dibakar untuk menghasilkan panas bagi AWG. Jadi kami dapat memanfaatkan limbah yang dihasilkan di tempat pembuatan bir dan mengaktifkan sistem sirkular untuk terus menghasilkan air.”

Swapnil mengatakan Uravu AWG bahkan dapat berfungsi di area dengan kelembapan relatif (RH) serendah 30 persen.

“Fokus kami adalah merancang sistem pengering khusus yang relevan dengan kondisi cuaca suatu lokasi. Jadi di area dengan RH 80 persen, katakanlah Chennai, sekitar 20 kg gel silika akan digunakan untuk menghasilkan 20 liter air. Tapi di Rajasthan, di mana Anda biasanya memiliki 30 sampai 40 persen RH, jumlah gel silika akan empat kali lebih banyak. Selain itu, gel silika hanya menyumbang 20 persen dari total biaya AWG, sehingga kami dapat memasok air ke area yang tidak terlalu lembap tanpa kenaikan harga yang marjinal,” katanya.

Peta Jalan

Swapnil mencatat bahwa fokus utama startup terletak pada pengurangan ketergantungan pada air tanah oleh industri manufaktur minuman India.

“Secara global, industri minuman mengkonsumsi 1.500 miliar liter air setiap tahunnya, dan sekitar 45 persen dari jumlah tersebut bersumber dari air tanah. Ini termasuk produsen air minum kemasan, minuman dingin, minuman berenergi, dan minuman beralkohol seperti bir dan anggur. Ini setara dengan hampir 20 persen kebutuhan minum seluruh dunia,” klaimnya.

“Di India, perusahaan semacam itu biasanya mencari daerah dengan tabel air yang cukup atau mendirikan pabrik di dekat mata air yang ada. Kami menyebut air tanah sebagai sumber daya yang tidak terbarukan karena telah terakumulasi selama miliaran tahun dan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk mengisi ulang secara alami. Misalnya, sebuah pabrik dapat didirikan di daerah yang air tanahnya akan benar-benar habis dalam sepuluh tahun ke depan. Di sisi lain, udara diisi kembali dalam delapan hingga 10 hari dan menjadikannya sumber yang jauh lebih terbarukan untuk menghasilkan air, ”katanya.

Dia mengatakan bahwa peluncuran awal Uravu akan melibatkan AWG dengan kapasitas 20 dan 100 LPD, yang ditargetkan pada target pasar sektor real estat, termasuk kampus pendidikan dan perkantoran, unit perhotelan mewah, dan area perumahan dalam kapasitas terbatas.

“Satu unit atap 20 LPD akan cukup untuk memenuhi kebutuhan minum dan memasak satu keluarga beranggotakan lima orang. Tapi kita hanya bisa melihat penghuni gedung bertingkat rendah dan rumah mandiri,” catatnya.

Produsen minuman, bagaimanapun, akan membutuhkan AWG dengan kapasitas 2.000 LPD, dan penskalaan operasi akan membantu mengurangi harga air terbarukan sebesar Rs 1,5, tambahnya.

Swapnil mengatakan Uravu Labs juga ingin memenuhi proyek untuk ‘mitra strategis’ seperti Bank Dunia dan Kementerian Jal Shakti, yang memungkinkan mereka memenuhi kebutuhan minum di daerah pedesaan dan terpencil di negara tersebut.

“Penduduk di daerah tersebut tidak memiliki daya beli untuk membeli AWG, tetapi kami dapat membantu mensubsidi mereka melalui inisiatif pemerintah. Seseorang menemukan banyak laporan tentang wanita yang bepergian beberapa jam setiap hari untuk mendapatkan air minum untuk rumah tangga mereka. Dengan AWG internal, mereka dapat menggunakan jam yang sama untuk kegiatan ekonomi utama mereka,” katanya.

“Untuk beberapa tahun ke depan, peta jalan kami melibatkan pemenuhan pesanan B2B untuk proyek ramah lingkungan, membantu menciptakan dampak baik dalam hal mencegah penipisan air tanah maupun membantu masyarakat lokal melestarikan air mereka untuk diri mereka sendiri,” katanya.

Untuk informasi lebih lanjut, Anda dapat menghubungi Uravu Labs di sini.

Author: Gregory Price