Air dalam Sains dan Teknologi: Tantangan dan Peluang untuk Masa Depan

Air dalam Sains dan Teknologi: Tantangan dan Peluang untuk Masa Depan

Air sebagai elemen esensial bagi kehidupan, sering kali dianggap sebagai sesuatu yang melimpah dan tak terbatas. Namun, dalam konteks sains dan teknologi, penggunaan air jauh lebih kompleks dan memiliki implikasi yang mendalam. Dari industri hingga penelitian, air memainkan peran penting yang tidak dapat diabaikan, dan pemahaman mendalam tentang penggunaannya serta tantangan yang dihadapi sangat penting untuk masa depan inovasi dan keberlanjutan. Air memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan, baik itu manusia, tumbuhan, hewan, mikroorganisme, dan semua yang ada di bumi ini membutuhkan air demi keberlangsungan hidupnya. Air merupakan elemen fundamental yang tidak hanya mendukung kehidupan, tetapi juga memainkan peran penting dalam perkembangan sains dan teknologi. Tanpa air, berbagai bentuk kehidupan di bumi tidak akan ada, hal ini merupakan realita yang jelas dan tidak dapat dibantah. 

Dalam konteks sains dan teknologi, air bukan hanya dianggap sebagai sumber daya, tetap juga sebagai pendorong inovasi dan keberlanjutan, oleh karenanya penting untuk menggali lebih dalam signifkansi air dalam kehidupan sehari-hari serta dampaknya terhadap kemajuan ilmiah dan teknologi. Seiring berkembangnya julah penduduk mengakibatkan pula meningkatnya jumlah kebutuhan akan air bersih. Di beberapa wilayah indonesia, ketersediaan air bersih seringkali mengalami keterbatasan karena karakteristik fisik kawasan yang tidak mendukung, seperti kawsan pesisir yang terdapat banyak sekali di indonesia. Sumber daya air di wilayah pesisir terdiri atas tiga jenis, yaitu air atmosferik (hujan), air permukaan, dan air tanah. Kualitas air tanah dan air permukaan di daerah wilayah pesisir bersifat asam atau payau dengan salinitas tinggi. Kondisi demikian membuat masyarakat pesisir terpaksa memanfaatkan sumber air seadanya untuk memenuhi kebutuhan air keseharian mereka.  

Peluang Bagi Masa Depan

Dalam konteks sains dan teknologi, air bukan hanya dianggap sebagai sumber daya, tetapi juga sebagai pendorong inovasi dan keberlanjutan. Pentingnya air dalam kehidupan sebagai komponen kunci dalam menjalankan semua aktivitas. Jika melihat pada tubuh manusia, air menyusun sekitar 60 % dari total badan yang berfungsi dalam berbagai proses vital seperti pengaturan suhu, transportasi nutrisi, dan pembuangan limbah. Selain itu ar juga memerankan peran penting dalam pertanian, dimana ia diperlukan dalam sistem irigasi tanaman dan dalam pemeliharaan peternakan. Dalam konteks ini kebutuhan air akan terus meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi yang cepat. Namun, tantangan dalam penyediaan air bersih menjadi semakin nyata, mengingat ada banyak daerah di indonesia khususnya yang masih mengalami kesulitan untuk mendapatkan akses air bersih.

Di sisi lain air dalam sains sangat bergantung pada air sebagai subjek penelitian. Ada banyak penelitian yang dilakukan untuk memahami siklus hidrologi, dampak pencemaran, serta bagaimana perubahan iklim memperngaruhi ketersediaan air di berbagai tempat. Penelitian ini penting untuk dilakukan untuk mengembangkan strategi adaptasi yang efektif. Misalnya, penelitian tentang kualitas air dapat membantu dalam mengidentifikasi sumber pencemaran dan mengembangkan sistem pengelolaan yang lebih baik. Dalam konteks perubahan iklim pemahaman tentang bagaimana pola curah hujan berubah dan bagaimana ini berdampak pada ketersediaan air di berbagai daerah sangat penting. Dengan melakukan penelitian itulah, ilmuwan dapat mengembangkan model yang dapat memprediksi dampak perubahan iklim terhadap sumber daya air dan memberikan rekomendasi untuk kebijakan pengelolaan air yang lebih baik. 

Penelitian dan pengembangan berbasis air terus mendorong batas-batas teknologi. Misalnya, inovasi dalam material berbasis air seperti hidrogel dan aerogel membuka peluang baru di bidang medis, konstruksi, dan penyimpanan energi. Hidrogel, yang memiliki kemampuan untuk menyerap dan menyimpan air, memiliki potensi aplikasi di bidang pertanian dan kedokteran. Aerogel, dengan struktur ringan dan sifat isolasi yang sangat baik, dapat digunakan dalam teknologi penyimpanan energi dan bahan bangunan. Selain itu, teknologi pemantauan air berbasis sensor dan big data memberikan alat yang kuat untuk menganalisis penggunaan air dan kualitasnya. Dengan memanfaatkan teknologi tersebut, dapat memudahkan manusia untuk memantau secara real time sumber daya air dan mengidentifikasi masalah sebelum menjadi lebih serius. Hal ini menjadi penting dalam konteks urbanisasi yang cepat, dimana permintaan air bersih akan terus meningkat. Perkembangan dalam pengelolaan air dapat membawa banyak perubahan positif. Seperti halnya desalinasi, yaitu mengubah air laut menjadi air tawar, dengan menggunakan teknologi canggih seperti reservse osmosis, desalinasi tidak hanya memberikan pasokan air bersih tetapi juga mengurangi ketergantungan terhadap sumber air tawar yang terbatas. 

Tantangan yang Dihadapi 

Meskipun banyak kemajuan telah dicapai dalam pengelolaan air, berbagai tantangan tetap ada. Seperti perubahan iklim misalnya, yang akan berdampak langsung pada pola curah hujan, yang dapat menyebabkan kekeringan di daerah-daerah tertentu dan banjir di daerah yang lain. Perubhan iklim yang ekstrim dapat menyebabkan dua pertiga makhluk hidup menghadapi kelangkaan air bersih dan akan berdampak pada produksi pertanian juga.secara khusus perubahan iklim telah menimbulkan banyak kekhawatiran mengenai dampakya terhadap produksi pertanian global dimasa depan. Selain itu, pertumbuhan populasi dan urbanisasi membeawa tekanan tambahan pada ketersediaan sumber daya air yang terbatas. Pengalokasian lahan yang semula adalah hutan kemudian di ubah menjadi perumahan juga dapat mempengaruhi pasokan kebutuhan air, karena banyaknya ohon yang ditebang juga dapat mengurangi cadangan air yang ada di dalma tanah. Di wilayah perkotaan seringkali mengalami kesulitan dalam menyediakan pasokan air yang memadai bagi penduduknya, sehingga meningkatkan risiko konflik persediaan air. Pengelolaan sumber daya air di indonesia sering kali dilakukan dengan cara yang tidak efisien, banyak daerah yang masih mengandalkan sistem irigasi tradisional yang boros air. Selain itu, kurangnya integrasi antara pemangku kepentingan, seperti pemerintah, masyarakat dan sektor swasta, membuat pengelolaan sumber daya air menjadi tidak terkoordinasi. 

Pencemaran juga merupakan masalah serius yang mengancam kualitas air di seluruh dunia. Limbah industri, pertania, dan kegatan domestik lain dapat mencemari air, membuat air menjadi tidak layak untuk di konsumsi. Tindakan dan regulasi yang ketat terhadap pencemaran sangat penting dilakukan untuk menjaga kualitas air serta menjaga kesehatan masyarakat sekitar dan makhluk hidup yang ada di lingkungan. Kurangnya kesadaran tentang pentingnya konservasi air dan pengelolaan yang berkelanjutan menjadi tantangan tersendiri. Banyak masyarakat yang belum memahami cara-cara untuk menggunakan air dengan efisien dan mengelola sumber daya air secara berkelanjutan. Pendidikan dan pelatihan yang lebih baik diperlukan untuk meningkatkan kesadaran tentang pentingnya menjaga sumber daya air. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia. 

Dira, (2022). Potensi Pemanfaatan Air Hujan Sebagai Alternatif Penyediaan Air Bersih di Wilayah Pesisir Kecamatan Tarumajaya, S1 Thesis, Institut Teknologi Sains Bandung.

Putro, Bossarito, dkk (2018), Prediksi Jumlah Kebutuhan Pemakaian Air Menggunakan Metode Exponential Smoothing (Studi Kasus : PDAM Kota Malang), Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Vol. 2, No. 11, Universitas Brawijaya.

Sihombing, Vista Uli, dkk (2023), Tantangan Produksi Pertanian Terhadap Kelangkaan Air dan Ketersediaan Lahan Pertanian Di Masa Depan, Jurnal Agriprimatech, Vol. 7, No. 1, Universitas Satya Terra Bhinneka.