5 Fakta Mengejutkan tentang Air Garam dan Fungsinya bagi Kita

Oleh Timothy Duignan*

KOMPAS.com - Lidah Anda adalah sebuah detektor garam—melarutkan kristal garam padat yang ditaburkan di keripik Anda untuk menciptakan sensasi rasa yang kuat.

Tapi garam jauh lebih penting dari sekadar bahan tambahan makanan.

Air asin secara literal zat yang begitu banyak di permukaan Bumi dan zat ini sungguh penting untuk kehidupan dan planet ini.

Ini lima hal yang akan mengejutkan Anda tentang air asin biasa.

Air asin membawa sinyal listrik yang memungkinkan kehidupan.

Air asin dibuat ketika sebuah garam padat, seperti garam tablet (sodium klorida), ditambahkan ke air dan memecahkan diri menjadi pecahan partikel yang bergerak bebas yang disebut ion-ion. Ada banyak jenis air asin, tergantung pada jenis ion yang ada.

Ion-ion bertindak seperti sebuah balon yang digosokkan ke rambut Anda. Mereka membawa muatan listrik dan memungkinkan air asin mengantarkan listrik.

Tubuh Anda menggunakan air asin untuk mengirim sinyal listrik yang membuat jantung Anda berdetak dan otak Anda berpikir. Untuk melakukan hal ini, tubuh memiliki molekul-molekul khusus yang disebut pompa-pompa ion yang bergerak di sekitar ion. Banyak penyakit timbul saat pompa-pompa ion tidak berfungsi.

Pompa ini juga penting saat ion-ion membawa sinyal-sinyal ini. Misalnya, mengganti sodium dengan kerabat unsur terdekatnya pada tabel periodik memberikan juga pengobatan untuk penyakit bipolar dalam kasus litium atau bahan suntik yang mematikan dalam kasus potasium.

Air asin bertindak sebagai ban berjalan untuk membawa panas ke seluruh planet ini

Seperti yang dibuat terkenal oleh film The Day After Tomorrow, Eropa dan Amerika Utara tetap hangat karena pengaruh Gulf Stream, arus besar air hangat mengalir ke utara dari daerah tropis.

Hal ini saat ini didorong oleh perubahan rasa asin air laut. Saat es di kutub membeku pada musim dingin, air laut di sekitarnya menjadi lebih asin. Air asin lebih berat sehingga tenggelam ke dasar laut, mengaduk samudra, dan menggerakkan arus ini.

Ketika perubahan iklim mencairkan puncak es, arus ini mungkin terganggu. Ini akan mengganggu aliran panas dan nutrisi di seluruh dunia dengan cara yang rumit.

Air asin dapat digunakan untuk menghisap karbon dioksida dari udara

Untuk mencegah efek terburuk dari perubahan iklim, kita perlu mengekstrak karbon dioksida  dari udara dan menyimpannya dalam sebuah skala besar. Lautan saat ini siap melakukan hal ini, memindahkan lebih dari seperempat dari total karbon dioksida yang dimasukkan manusia ke udara.

karbon dioksida bereaksi dengan air untuk membentuk ion-ion yang meningkatkan keasaman lautan—ini adalah sebuah masalah besar bagi hewan-hewan yang hidup di dalam laut.

Tapi kita dapat menggunakan efek ini untuk keuntungan kita. Secara sengaja mengekspose volume besar air ke air berisi ion-ion potasium (serupa dengan air asin) dapat secara efektif menangkap karbon dioksida dengan sangat hemat biaya. Hal ini dapat dilakukan di mana pun tempat energi murah dan ada tempat untuk menyimpan karbon dioksida.

Membuat baterai yang menggunakan air garam dapat memecahkan masalah penyimpanan energi

Turbin angin dan panel surya sangat efektif dalam menangkap energi, tapi untuk mengatasi perubahan iklim kita perlu cara baru dan lebih murah untuk menyimpan energi.

Baterai ion litium, teknologi yang paling umum digunakan, menggunakan ion-ion litium yang dilarutkan dalam cairan untuk membawa listrik bolak-balik antara terminal positif dan negatif dari baterai. Cairan yang saat ini digunakan mahal, memperlambat pengisian baterai, dan dapat terbakar.

Mengganti cairan ini dengan air garam adalah sebuah kunci utama dari riset baterai dengan mengharapkan benefit pada biaya murah dan aman. Tipe-tipe baterai ini juga lebih mudah memproduksinya, penting untuk menjawab meningkatnya permintaan baterai.

Tapi kita tetap tidak bisa memprediksi bahkan sifat air asin yang paling sederhana sekalipun

Selama abad yang lalu pentingnya memahami air asin telah diakui—beberapa pikiran pemenang Nobel yang terbaik bidang sains telah bekerja untuk masalah ini.

Kami masih membuat kemajuan menarik pada pertanyaan ini hari ini, sebagian dengan menggunakan superkomputer dan mekanika kuantum yang kuat untuk mensimulasikan bagaimana air garam berperilaku.

Sayangnya, kemampuan kita untuk memprediksi sifat air asin masih perlu jalan panjang. Misalnya, air yang sangat asin dapat membuat larutan jenuh yang dapat digunakan untuk membuat penghangat tangan.

Jika jenis larutan ini dibiarkan cukup lama maka secara spontan akan membentuk garam padat, tapi prediksi teoritis kami untuk berapa lama ini akan terjadi lebih dari seperempat juta kali terlalu cepat. Besarnya kesalahan perhitungan ini memberi tahu kita kita kehilangan sesuatu yang vital!

Studi tentang air garam sederhana adalah studi kurang menarik dibandingkan dengan ilmu yang lebih menarik tentang lubang hitam atau menyembuhkan kanker. Tetapi ini tidak berarti bahwa riset air asin kurang penting.

Sebenarnya, memahami air asin sangat penting untuk memahami tubuh kita sendiri dan planet kita sendiri. Itu bahkan bisa menjadi kunci untuk menyelamatkan mereka.

*Postdoctoral Research Fellow in Energy Storage , The University of Queensland

Tulisan pertama kali diterbitkan oleh The Conversation.