Alga Sumber Tenaga Masa Hadapan

Algae, hidupan yang mempunyai pelbagai potensi.

Alga atau algae adalah kumpulan hidupan yang terdiri dari pelbagai bentuk dan saiz. Iaitu dari yang bersaiz satu sell seperti Chlorella dan diatoms sehinggalah yang bersaiz besar seperti rumpai air gergasi (giant kelp) ataupun ‘brown alga’ yang boleh mencapai sehingga 50 m panjang. Sesetengah alga mudah hidup hampir di mana sahaja sepeti juga fungus tanpa anda menyedarinya.

Kajian mengenai alga dan kegunaanya telah bermula lebih awal, walaupun ianya hanya baru-baru ini diketengahkan. Semenjak 1942 lagi Harder dan Von Witsch telah mencadangkan penggunaan ‘microalgae’ sebagai sumber lipids sebagai kegunaan bagi makanan dan juga bahanapi. Maka dari situ, selepas berakhirnya perang dunia ke-2, kajian dimulakan di serata dunia termasuk di US, Geman, Japan, England dan Israel dalam usaha memperbaiki teknik penghasilan alga secara besar-besaran terutamanya dari spesis Chlorella.

Alga mempunyai potensi yang tinggi untuk digunakan dalam pelbagai lapangan daripada makanan, perubatan, bahanapi dan juga tenaga (penghasilan elektrik). Proses pembiakan alga yang tidak memerlukan saiz dan proses penanaman seperti tumbuhan lain yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel seperti jagung dan juga tebu. Malah ianya lebih selamat berbanding industri cari gali minyak yang menyebabkan banyak masalah kepada pencemaran alam.

Alga tumbuh dengan mudah hampir di mana sahaja.

Bahanapi jet yang dihasilkan daripada alga.

Alga satu sel coccolithophore Gephyrocapsa oceanica.

Antara bahanapi yang boleh dihasilkan menggunakan alga termasuklah biogasoline, methane, etanol, biodiesel dan juga bahanapi jet (jet fuel). Potensinya untuk digunakan sebagai bahanapi jet telahpun diuji oleh beberapa penerbangan seperti Air New Zealand, Luftansa dan juga Virgin Airlines.

Apa yang lebih menarik kajian mengenai potensi alga untuk menghasilkan tenaga elektrik bakal menghasilkan bateri yang lebih selamat kepada alam sekitar. Antara kajian yang menarik dalam teknologi ini adalah penghasilan bateri oleh Maria Strømm, dari Uppsala University dari Sweeden yang menghasilkan bateri nipis daripada alga yang dikenali sebagi Cladophora. Bateri yang dihasilkan ini boleh menyimpan sehingga 50 ke 200 peratus lebih tenaga berbanding dengan bateri polimer biasa.

Teknologi ini bertopensi untuk digunakan pada lapangan yang sebelum ini bateri sukar digunakan seperti pada kertas dinding, pakaian ataupun peralatan-peralatan lain. Selain daripada nipis, fleksibel dan juga selamat.

Teknik pembesaran alga di dalam tiub.

Teknik pembesaran alga di dalam kolam terbuka.

Bateri alga nipis.

Potensi alga untuk menghasilkan elektrik ini juga turut diketengahkan oleh seorang lagi pengkaji iaitu Muthukumaran Packirisamy dari Concordia University melalui teknik yang berlainan. Melalui teknik ini tenaga elektrik dihasilkan semasa proses fotosintesis dan juga respirasi oleh alga biru-hijau ini.

Semasa kedua-dua proses ini berlaku ia akan membebaskan elektron yang kemudiannya akan digunakan untuk penghasilan tenaga elektrik. Elektron-elektron ini akan berkumpul pada elektrod yang kemudiannya mengalirkan elektrik apabila beban (seperti mentol) diletakkan akan menghasilkan pengaliran arus elektrik. Hasil kajian beliau ini ditulis di dalam journal yang dihasilkan iaitu “Technology, the photosynthetic power cell consists of an anode, cathode, and proton exchange membrane”.

Ia menunjukkan alga mempunyai potensi untuk menghasilkan tenaga dengan lebih selamat untuk alam sekitar. Namun kajian yang lebi terperinci perlu dilakukan untuk membolehkan penggunaan alga bagi menghasilkan tenaga pada skala yang lebih besar dan efisyen.

Maka tidak hairanlah bagi kita mengapa alga terdapat dengan banyak di mana-mana kerana fungisnya yang amat penting juga. Masih terdapat banyak lagi fungsi alga kepada kehidupan manusia yang masih belum diterokai seperti juga graphene yang mempunyai potensi yang tinggi dalam bidang pembuatan/industri.

Bolehkah Bakteria Menyelesaikan Masalah Pembuangan Plastik?

Ideonella sakaiensis 201-F6 yang mampu mengurai plastik.

Masalah pembuangan plastik adalah salah satu masalah yang paling serius di muka bumi. Sehingga kini jumlah plastik yang terapung di permukaan laut dianggarkan berjumlah seberat 7,250,000 dan akan kekal di sana untuk satu jangka masa yang panjang. Sekiranya tiada usaha dilakukan, ia bukan sahaja mengancam hidupan lain malah, kehidupan manusia juga pasti akan terjejas.

Sekumpulan pengkaji Jepun yang diketuai oleh Dr. Kohei Oda dari Kyoto Institute of Technology dan rakannya Dr. Kenji Miyamoto dari Keio University mengumpulkan 250 sample plastik PET (Polyethylene terephthalate) untuk mengenal pasti bakteria yang menjadikan PET sebagai sumber karbon untuk mereka membesar.

Dari situ mereka mengesan bakteria yang diberi nama Ideonella sakaiensis 201-F6, yang mampu mengurai lapisan nipis PET dalam tempoh 6 minggu pada suhu 86°F (30°C). Bakteria ini menggunakan enzim pertama ISF6_4831 yang akan menghurai plastik kepada bahan pertengahan dan kemudian menggunakan enzim kedua, ISF6_0224 kepada bahan berikutnya.

Timbunan plastik yang dibuang.

Plastik terus berkumpul di tengah lautan.

Plastik yang terapung di tengah lautan.

Plastik yang pertama dicipta pada 1907 oleh  Leo Baekeland di New York dan ia dikenali sebagai bakelite. Namun dari situ teknologi penghasilan plastik terus berkembang dan digunakan dengan meluas. Oleh kerana harganya yang murah, ia merupakan bahan yang paling mudah didapati, mudah digunakan. Pembuangan bahan plastik sukar dikawal dan akhirnya ia dihanyutkan air sehingga berkumpul di tengah lautan.

Masalah plastik di lautan ini merupakan masalah yang amat serius. Malah bagi kepulauan yang tidak didiami manusia juga akan menjumpai kesan pembuangan plastik oleh kerana dihanyutkan air. Ia menyebabkan punca kematian banyak haiwan laut, samada besr mahupun kecil. Walaupun banyak aktiviti manusia yang menjejaskan kehidupan laut, kesan yang ditimbulkan oleh plastik masih lagi belum dapat dikenal pasti dengan tepat.

Walaupun bakteria seperti Ideonella sakaiensis 201-F6 ini boleh menghuraikan plastik di lautan; dan mungkin terdapat bakteria-bakteria lain yang mengevolusi untuk menghuraikan plastik, masa yang diambilnya adalah terlalu lama. Tidak seperti pereputan bahan organik lain yang berlaku dalam alam (yang dilakukan oleh banyak hidupan dari haiwan, fungus, serangga dan bakteria).

Serpihan plastik yang terapung di lautan.

Pemerangkap plastik oleh 'The Ocean Cleanup'.

Kesan daripada pembuangan plastik.

Usaha untuk mengumpulkan bahan plastik di lautan adalah jauh lebih relevan kerana ia dapat mengurangkan bahan plastik yang terapung dalam masa lebih cepat. Bagitu juga dengan usaha mengurangkan penggunaan bahan plastik selain mengawal pembuangan plastik.

Dalam usaha yang dilakukan oleh ‘The Ocean Cleanup’ sejak beberapa tahun lalu oleh Boyan Slat yang juga merupakan pelajar dari Delft University of Technology merupakan kaedah yang dapat membantu masalah plastik di lautan ini. Mengikut perkembangan terbaru, pemasangan pemerangkap plastiknya akan dipasang di luar pantai North Sea, 23 km daripada pantai Netherlands.

Lautan merangkumi keluasan 71% dari keseluruhan permukaan bumi. Kepentingan lautan terhadap keseimbangan alam tidak dapat dinafikan. Ia bukan sahaja membekalkan manusia dengan sumber hidupan laut yang banyak, malah turut berfungsi dalam mengawal kandungan Karbon Dioksida dan juga Oksigen oleh plankton. Sekiranya masalah plastik tidak dibendung, ia akan suatu hari nanti ia akan mencapai pada tahap sudah terlambat!

London Mengawasi Kualiti Pencemaran Udara Menggunakan Merpati

Burung merpati yang dilengkapi dengan 'Plume Sensor'.

London merupakan antara bandaraya terbesar di dunia dan amat terkenal dengan Trafalgar Square dan merpatinya. Seperti juga bandaraya-bandaraya yang lain, kualiti udara di bandaraya ini mengalami keadaan teruk pencemaran daripada kenderaan dan industri. Maka dengan itu menggunakan merpati untuk mengawasi kualiti udara merupakan satu kaedah kreatif yang unik dilakukan oleh Plume Labs.

‘Pigeon Air Patrol’, itulah nama yang diberikan kepada kumpulan burung-burung merpati yang akan dilengkapi dengan alat pengesan kualiti udara yang direka oleh Plume Labs. Projek tersebut  dilaksanakan melalui pengumpulan dana dari orang ramai melalui crowdfounder.co.uk dengan anggaran belanja £10,000.

Melalui program ini sekumpulan burung merpati akan dilengkapi dengan alat pengesan kualiti udara yang akan mengukur kandungan nitrogen dioxide, ozon dan lain-lain pencemaran di dalam udara secara berterusan semasa ia beterbangan mengelilingi bandaraya London.

Bagi mengikuti perkembangan kualiti udara ini pula orang ramai boleh mengikuti keputusan tesebut melalui laman tweter. Post ini akan dilakukan secara automatik berkenaan keputusan pengukuran kualiti udara daripada alat pengesan yang di pasang kepada ‘Pigeon Air Patrol’.

Burung-burung merpati di Trafalgar Square.

Keadaan pencemaran udara di London.

App untuk mengikuti kadar kualiti udara.

Projek ini dilakukan hanyalah untuk satu tempoh yang singkat (iaitu 3 hari) – kerana ia hanya bertujuan untuk meningkatkan kesedaran orang ramai mengenai kualiti udara bandaraya tersebut yang adakalanya berada pada tahap yang amat kritikal. Ini kerana keadaan kualiti udara di London juga boleh mencapai kepada kualiti udara seperti di Beijing China.

Plume sensor merupakan sebuah peralatan kecil yang mudah dibawa ke mana-mana. Ia dilengkapi dengan apps untuk peralatan iOS dan Android untuk mengemaskini keadaan kualiti udara di sesuatu kawasan yang turut dikongsi dengan pengguna-pengguna yang lain. Maka dengan itu ia akan membentuk satu rangkaian pengukuran kualiti udara yang lebih besar. Ini adalah bagi membantu orang ramai untuk lebih peka dengan keadaan kualiti udara di bandaraya masing-masing.

Usaha untuk mempertingkatkan kualiti udara di bandaraya ini juga disambut baik oleh semua lapisan maysarakat di London. Bukan sahaja usaha seperti ini yang mendapat sambutan, malah banyak lagi perkara yang dilakukan untuk mempertingkatkan kualiti udara termasuk menggunakan kenderaan elektrik dan biogas, penggunaan tenaga solar, angin dan sebagainya.

Rekaan Kreatif Basikal Bamboo e-bike

Bamboo e-bike rekaan unik daripada buluh.

Adakalanya sesuatu rekaan lebih dari sekadar menyediakan sesuaut fungsi tertentu seperti fungsi, rupabentuk, bahan binaan, kos, penggunaan sumber tenaga dan sebagainya. Begitu juga dengan rekaan Bamboo e-bike yang mempunyai pelbagai ciri rekaan istimewa yang lain dari yang lain.

Bukan sekadar sebuah basikal, ia juga dilengkapi dengan kuasa bateri untuk membantu penunggang menjimatkan tenaga kayuhan apabila perlu. Ia juga dilengkapi dengan beberapa bekas untuk membawa barangan supaya ia boleh digunakan lebih dari sekadar sebuah basikal untuk bersiar-siar. Mendapat jolokan nama “Car Killer” kerana ia mampu berfungsi sama seperti sebuah kereta dengan keupayaan membawa pelbagai barangan.

Rekaan Bamboo bike pada 2010.

Kerangka Bamboo e-bike yang dibina dengan kekukuhan.

Panel LCD yang memaparkan informasi penting.

Dibina oleh syarikat Calfee Design yang telah lama membina basikal dariapda buluh. Cuma kali ini rekaan ‘e-bike’, adalah sedikit berbeza kerana ia dilengkapi dengan bateri untuk membekalkan kuasa elektrik. Kuasa ini bagi membantu, penuggang e-bike untuk membawa lebih muatan.

Rekaan Bamboo e-bike bukanlah sebarangan binaan, kerana ia dibina dengan kekukuhan walaupun hanya berbingkaikan buluh. Setiap sambungan disambungkan menggunakan penyambung yang diperbuat daripada fiber hemp (hemp fiber) dan ‘epoxy resin’. Kuasa pedal adalah dibantu oleh kuasa dari bateri siri 500-watt BionX D pada bahagian roda belakangnya yang dilindungi oleh pelindung tayar yang diperbuat daripada ‘carbon fiber’. Jumlah kuasa bantuan kayuhan dan juga jumlah simpanan kuasa bateri dapat dilihat melalui paparan LCD yang disediakan pada ‘handle’ basikal tersebut.

Setiap komponen pada Bamboo e-bike dibina dengan penuh terperinci menggunakan bahan-bahan berkualiti. Kotak simpanan yang dibina memudahkan pemilik membawa barangan juga dibina menggunakan keluli tahan karat beserta serta satu lagi ruang di bahagian hadapan yang mempu membawa sebuah kotak minuman.

Ruang simpanan belakang.

Ruang simpanan hadapan dan lampu hadapan.

Lampu ekor pada bahagian belakang.

Tayar belakang.

Selain daripada dilengkapi dengan kuasa elektrik, beberapa ciri keselamatan elektronik juga dilengkapi dengan unit basikal ini antaranya adalah penggera elektronik, lampu rendah dan lampu tinggi LED dan dua lampu belakang. Kesemua sistem lampu elektronik akan padam sepenuhnya sekiranya basikal dimatikan, dan mengelakkan penggunaan tenaga daripada bateri.

Unik dan kreatif sekali rekaan Bamboo e-bike ini. Selain merupakan sebuah kenderaan yang ringan dan menjimatkan ia juga kurang mencemarkan alam. Semoga lebih banyak rekaan berkonsepkan seperti ini akan direka untuk masa-masa akan datang dan dalam masa yang sama bagi kita memikirkan akan rekaan berkonsepkan ciri-ciri sebegini.

Generator Hydro Mudah Alih Muat di Dalam Beg

Penjana tenaga 'Hydro' mudah alih yang praktikal.

Satu lagi rekaan unik yang kreatif adalah ‘Generator hydro’ mudah alih untuk kegunaan peribadi samada ketika berkelah mahupun bagi yang tinggal jauh dari punca bekalan elektrik. Walaupun kita hari ini mendapat punca bekalan elektrik dengan mudah, sebenarnya di luar sana masih terdapat sekitar 1.6 billion penduduk dunia yang masih tidak mendapat bekalan elektrik.

Selain mendapatkan punca tenaga, apa yang lebih penting sebenarnya adalah faktor keselamatan kepada pengguna mahupun alam sekitar. Penggunaan bateri sebenarnya menggunakan bahan kimia yang boleh mengakibatkan pencemaran, keracunan dan juga kesan-kesan negatif lain kepada manusia dan alam sekitar. Walaupun punca tenaga ini tidak dapat memberikan jumlah tenaga yang besar, namun ia mampu membantu dalam membekalkan tenaga untuk keperluan penting seperti peralatan komunikasi (telefon/radio) dan keselamatan (lampu isyarat keselamatan).

Rekabentuk yang menarik.

Unit 'turbine' yang diletakkan di dalam air.

Penghasilan Blue Freedom misalnya antara satu lagi rekaan kreatif bagi membolehkan para penggemar aktiviti lasak dan mereka yang tinggal jauh dari punca kuasa untuk menjana kuasa elektrik mereka sendiri menggunakan kuasa air (sungai-sungai kecil, laluan air dan parit). Saiznya yang kecil (20 centimeter) dan berat hanyalah 400 gram membolehkan ia di bawa kemana-mana dengan mudah di dalam ‘backpack’ mereka, selain tidak memerlukan sungai berarus deras untuk berfungsi.

Menggunakan kuasa daripada air yang mengalir, tenaga elektrik dapat dihasilkan pada waktu malam dan siang selagi Blue Freedom di letakkan di dalam arus air yang mengalir. Waktu penjanaan sejam oleh Blue Freedom dapat mengecas bateri telefon bimbit untuk tempoh 10 jam. Pengguna mungkin memiliki peralatan lain seperti kamera, peralatan navigasi, radio, tablet dan seabgainya.

Blue Freedom amat mudah digunakan.

Turbine dilepaskan tanpa anda perlu turun ke dalam air.

Peralatan inovatif kali ini adalah hasil kreativiti oleh Fürth, Germany. Peralatan ini bertujuan membantu para pengembara ataupun mereka yang melawati ke kawasan yang mengalami krisis tenaga selepas bencana.

Paparan kali ini adalah untuk membuka mata bagi para pereka peralatan enovatif untuk terus menyumbangkan idea-idea kreatif bagi kegunaan ramai dalam memberikan kemudahan kepada orang ramai di saat-saat memerlukan.