Hujan Berpotensi Jadi Sumber Listrik Ramah Lingkungan Skala Besar

KOMPAS.com - Siapa sangka, hujan berpotensi menjadi sumber energi listrik yang bersih dan berkelanjutan.

Hal tersebut terungkap setelah peneliti berhasil memanfaatkan tetesan air hujan melalui sebuah tabung. Cara tersebut ternyata mampu menghasilkan listrik yang cukup untuk menyalakan 12 lampu LED.

Teknologi ini pun berpotensi untuk dikembangkan menjadi sistem pembangkit listrik bersih skala kecil yang dapat dipasang di atap bangunan dengan memanfaatkan energi dari hujan.

“Hujan turun di Bumi setiap hari. Semua energi terbuang sia-sia karena kurangnya sistem untuk memanen energi hujan,” kata Siowling Soh, peneliti Universitas Nasional Singapura, dikutip dari New Scientist, Kamis (17/4/2025).

Biasanya, ketika kita menghasilkan listrik dari air, kita menggunakan pergerakan air dalam jumlah besar untuk menggerakkan turbin di sungai, laut, atau bahkan di dalam pipa air minum.

Baca juga: ASEAN Tertinggal, Cuma 23 Persen Listrik dari Energi Terbarukan

Tetapi air yang mengalir di atas permukaan yang konduktif secara elektrik dapat menghasilkan muatan listriknya sendiri melalui proses yang disebut pemisahan muatan.

Ini didorong oleh proton bermuatan positif dari molekul air yang tetap berada dalam cairan dan elektron bermuatan negatif yang berpindah ke permukaan, mirip ketika menghasilkan listrik statis dengan menggosok balon pada rambut.

Itu merupakan cara yang tidak efisien untuk menghasilkan listrik karena muatan listrik hanya tercipta di permukaan yang disentuh air.

Jika menggunakan saluran mikro atau nano untuk meningkatkan luas permukaan, akhirnya kita membutuhkan lebih banyak energi untuk memompa air ke dalamnya daripada energi didapatkan kembali."

Kini, Soh dan rekan-rekannya berhasil menciptakan sebuah pengaturan sederhana yang mengandalkan gravitasi untuk menggerakkan air ke bawah melalui tabung vertikal setinggi 32 sentimeter dengan diameter dalam 2 milimeter.

Singkatnya, sistem ini bekerja dengan cara menciptakan tetesan air seperti hujan yang masuk ke dalam tabung vertikal.

Interaksi antara tetesan air dan udara di dalam tabung menghasilkan aliran sumbat yang unik, yang tampaknya meningkatkan pemisahan muatan listrik pada molekul air saat mereka mengalir ke bawah. Listrik yang dihasilkan kemudian ditangkap oleh kabel di ujung-ujung tabung.

Dalam sebuah percobaan, satu tabung menghasilkan 440 mikrowatt. Ketika para peneliti menggunakan empat tabung sekaligus, mereka dapat menyalakan 12 LED selama 20 detik.

Baca juga: Harga Listrik di Asia Makin Dipengaruhi Energi Terbarukan

"Untuk pertama kalinya, kita dapat memanen energi dari hujan, atau sumber alami lainnya seperti sungai atau air terjun, melalui pemisahan muatan pada antarmuka padat-cair," kata Soh.

Jumlah listrik yang dihasilkan mungkin tidak terlihat terlalu mengesankan, tetapi Soh mengatakan pengaturan tersebut mengubah lebih dari 10 persen energi air yang jatuh melalui tabung menjadi listrik, yang lima kali lipat lebih besar daripada listrik yang diperoleh dari air yang mengalir melalui tabung dalam aliran yang kontinu.

"Hujan jatuh dari ketinggian beberapa kilometer di langit ke bumi, jadi ada banyak ruang dalam ruang tiga dimensi untuk memanen energi hujan," katanya.

Ini menunjukkan bahwa sistem tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari hujan ditingkat yang lebih kecil seperti di atap rumah.

"Jika ini dapat dikembangkan dengan cara tepat untuk setiap rumah secara individual, itu bisa menjadi hal yang sangat bermanfaat," tambah Shannon Ames dari Low Impact Hydropower Institute di Boston.