Ilmuan dan komputer super mencoba netralkan lautan

Aleksandr Noy punya rencana besar. Peneliti senior di Lawrence Livermore National Laboratory ini tengah meneliti proses desalinasi, sebuah proses yang menetralkan kadar garam air laut. Ini merupakan langkah penting dalam karirnya sebagai ilmuan di bidang kimia (liquid alchemy).

Pada 2006, Aleksandr memiliki keberanian untuk menguji teori radikalnya. Dia memiliki Carbon Nanotube di tangannya. Benda silinder ini berukuran mikroskopis. Benda inilah yang yang mampu menetralisir kadar garam air laut.

Ukuran Carbon Nanotube sangat penting artinya bagi proses netralisir air laut. Bagian terbukanya harus cukup besar untuk melewatkan molekul air, tapi harus cukup kecil untuk memerangkap unsur garam di dalamnya.

Meletakkan Nanotube ini dengan kadar yang tepat, berarti manusia telah menemukan mesin penyuling efektif untuk menciptakan air bersih yang bisa diminum. Oleh karena itulah, ukuran Nanotube ini tidak boleh lebih dari ukuran 0,8 nanometer.

Kebanyakan kolega Aleksandr di laboratorium menyebutnya sebagai ide "fiksi ilmiah". "Sangat sulit untuk membayangkan bagaimana air mengalir melewati saluran yang begitu sempit itu," ujar Aleksandr.

Kendati demikian, bila teori Nanotube ini tepat, manfaatnya tak akan terhingga. Banyak wilayah di belahan Bumi yang masih kekurangan air minum saat ini. Data Food and Agriculture Organization (FAO) 2007 menyebut, 1.2 miliar atau seperenam populasi global, hidup di daerah kering. Saat Nanotube ini berhasil menyuling air laut menjadi air biasa, ini bisa memangkas kesengsaran miliaran umat manusia.

Tim Aleksandr menyetel eksperimen penyulingan sederhana dan membiarkannya bekerja semalaman. Paginya, dua asisten Aleksandr menemukan genangan air di lantai laboratorium. Air berhasil lolos dari lubang Nanotube. Tim ini pun kemudian menyimpulkan bahwa rasio aliran air dari Nanotube enam kali lebih tinggi daripada mesin desalinasi lain yang ada saat ini.

Genangan itu mungkin kecil, tapi itu adalah penemuan terbesar dalam karir Aleksandr. Tantangan terbesarnya pun adalah kebutuhan komputasi yang cukup untuk menciptakan Nanotube yang tepat ketika dibutuhkan.

Beruntung, Aleksandr dan timnya menemukan solusi dari mesin komputer super Google bernama Exascale. Exascale berfungsi untuk mengerdilkan komputer super paling kuat saat ini. 

Kekuatan pemrosesan ekstrem semacam ini menjadi aset besar bagi para peneliti yang mencari tahu bagaimana cara membuat Nanotube bekerja sebagai filter air berskala besar.

Masalahnya, Nanotube dan miliaran molekul yang mengalirinya terlalu kecil untuk dipelajari secara rinci. Sementara pengujian fisik dengan variabel yang banyak butuh proses yang sangat sulit dan menyita waktu. 

Mesin Exascale merupakan komputer super generasi baru. Mesin ini memiliki kemampuan untuk menghitung satu kuintiliun (miliar miliar) kalkulasi dalam satu detik. Itu berarti, mesin ini sebelas kali lebih pintar dari Sunway TaihuLight, komputer super paling kencang di dunia buatan Cina. Dalam skala awam, Exascale ini mampu memroses kekuatan setara dengan 50 juta laptop yang bekerja bersamaan.