Kamis, 08 September 2016

Bernafas Dalam Air Dengan Triton



Manusia pada dasarnya adalah makhluk hidup yang hidup di darat. Meskipun seperti itu, dengan latihan dan kerja keras, manusia mampu berenang bahkan menyelam dalam jangka waktu yang cukup kama. Tetapi, maksimum waktu manusia untuk menyelam tidak lebih dari 15 menit. Hal ini disebabkan ketika menyelam manusia hanya menggunakan persediaan oksigen yang telah mereka simpan di paru-paru. Tentu saja kemampuan menyelam masing-masing orang berbeda sesuai dengan kapasitas paru-parunya.

Untuk menyelam dalam waktu yang lama dibutuhkan tabung oksigen. Tentu saja tangki oksigen ini sangat berat. Berat penuh tabung oksigen ini sekitar 5,3Kg. Coba kita bayangkan menyelam sambi membawa tabung seberat itu, tentu saja sangat tidak nyaman bagi yang belum terbiasa. Belum lagi tabung ini harus terus diisi ketika habis dengan harga yang cukup mahal.

Kita sebagai manusia jelas berbeda dengan ikan, ikan memiliki oragan yang bernama insang. Insang ini dapat mengambil oksigen yang terlarut dalam air sehingga kebutuhan oksigen ikan selalu terpenuhi. Lalu, adakah alat yang berfungsi seperti insang? Jawabannya tentu ada, alat ini bernama Triton.

Konsep alat yang bernama Triton ini sebenarnya sudah lama diangkat sekitar 3 tahun lalu. Tetapi tetap saja konsep ini sangat menarik untuk diangkat. Konsep triton ini pertama kali ditemukan oleh mahasiswa Samsung Art and Design Institute yang bernama Jeabyun Yeon. Inspirasi dari Yeon ini adalah insang pada ikan. Prinsip kerja Triton ini adalah penyaringan oksigen dalam air menggunakan teknologi penyaringan air. Jadi dalam alat ini terdapat filter berukuran tertentu yang menghalangi air masuk, tetapi akan membiarkan oksigen untuk masuk karena ukuran oksigen lebih kecil. Oksigen tersebut selanjutnya di kompres dengan mikro kompresor dengan tenaga baterai super berukuran mini.


Nano teknologi pada Triton seperti insang
Komponen yang ada dalam Triton
Design penghisap oksigenpada Triton tanpa kompresor






Disamping desain dan konsep yang super jeren, ternyata Triton ini masih memiliki kekurangan yang harus diperbaiki. Tentu saja, yang namanya buatan manusia tidak ada yang sempurna, selalu ada kekurangan yang harus terus diperbaiki. Ada beberapa penyebab yang membuat alat ini kekurangan.

  • Rata-rata manusia membutuhkan udara 500ml setiap kali bernafas.
  • Dari 500ml, 21% oksigen masuk dan 16% oksigen keluar. Jadi diperlukan 5% oksigen setia[ kali kita bernafas.
  • Dengan menggunakan hukum avigadro (1 mol dari semua gas = 22,4 liter)
  • V1/n1 = V2/n2 -> 22,4L/1mol = 0,025L/Xmol -> X = 0,0111mol. Jadi setiap kali kita bernafas membutuhkan 0,00111 mol = 0,03552g oksigen, atau setara 35,52mg.
  •  Kandungan oksigen dalam air laut adalah 6mg/L
  • Jadi, untuk setiap kali bernafas Triton harus mengekstrak 35,52mg : 6mg/L = 5,92L air. Itu dengan asumsi efisiensi reaksi 100%. Sebenarnya ekstraksi 100% ini tidak mungkin dilakukan, tapi coba kita anggap kalau itu semua mungkin.
  • Jadi kita bayangkan saja untuk menyelam selama 15 menit, kita akan membutuhkan oksigen 15x6L = 90L per menit. Tentu itu jumlah yang sangat banyak. Dan untuk mendapatkan udara sebanyak itu diperlukan mesin komperesi dengan kekuatan 1/4 tenaga kuda. Dan mesin seperti itu tidak ada pada Triton. Dan sepertinya masih ada faktor-foktor lain yang mempengaruhi itu semua.
Dengan begitu, Triton ini masih belum sempurna. Masih banyak kesempatan terbuka untk melakukan inovasi terhadap konsep ini.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar