Cara kota-kota terbesar di dunia melawan kabut asap

Lebih dari tiga juta orang meninggal dari efek polusi udara setiap tahun. Namun solusi dengan teknologi yang semakin canggih mungkin dapat segera membantu kita bernafas lebih mudah.

Selama tiga hari pada Maret 2016, 10 burung merpati London, Inggris, menjadi terkenal. Pemandangan burung merpati terbang ke langit dari Primrose Hall di utara London bukanlah sesuatu yang aneh. Namun burung-burung merpati ini mengenakan tas punggung. Dan tas punggung tersebut memonitor polusi udara.

Di udara, tas punggung tersebut mengirimkan kualitas udara secara langsung lewat cuitan ke ponsel para penduduk London di darat. Di hampir setiap bacaan, hasilnya tidak bagus. Permasalahan polusi udara di London menjadi semakin buruk beberapa tahun belakangan, dan kadang meningkat lebih dari tiga kali batas legal Uni Eropa.

Burung-burung merpati dan tas punggung mereka adalah usaha terbaru dalam rangkaian usaha yang semakin putus asa untuk memonitor dan mengontrol polusi udara. Menurut WHO (World Health Organization), polusi adalah resiko lingkungan untuk kesehatan terbesar di dunia, dan "terus menjadi penyebab kematian dengan laju yang menggelisahkan". Polusi menewaskan lebih dari tiga juta orang setiap tahun dan menjadi masalah khusus di daerah perkotaan: hanya satu dari sepuluh orang tinggal di kota yang memenuhi pedoman kualitas udara WHO. Hal ini berlaku baik untuk negara maju maupun negara berkembang. Polusi udara di Delhi, India, memangkas harapan hidup penduduknya sebanyak 6,3 tahun dan satu dari 12 kematian di London berkaitan dengan udara kotor.

Materi partikulat atau PM (particulate matter), materi kecil yang dikeluarkan asap knalpot kendaraan, adalah pembunuh terbesar lewat udara. Ukuran terkecil partikel ini, PM2,5 -disebut demikian karena hanya berdiameter 2,5 mikrometer - dapat masuk ke jaringan paru-paru dan memasuki aliran darah, sehingga merusak arteri dan menyebabkan penyakit kardiovaskular. Nitrogen dioksida (NO2) adalah komponen paling mematikan berikutnya: dengan membuat radang di paru-paru dan membuat rentan terhadap infeksi, menyebabkan kematian 23.500 orang setiap tahun di Inggris saja.

Sehingga perjuangan untuk mengurangi polusi udara pun dimulai di kota-kota kita. Sementara solusi terbaik di jangka panjang adalah menghilangkan mobil yang menggunakan bahan bakar fosil, itu tidak akan membantu jutaan orang yang sekarat saat ini, sehingga sekarang solusi berteknologi tinggi harus digunakan.

Pendekatan yang paling menjanjikan dapat ditemui di Beijing, setelah Cina mendeklarasikan "perang melawan polusi" pada 2014. Petunjuk WHO menyatakan bahwa PM2,5 tidak boleh melebihi 25 mikrogram per meter kubik setiap hari - namun kabut asap di Beijing, yang sering disebut sebagai Airpocalypse, biasanya mencapai 10 kali lipat melebihi batasan tersebut. (Kota paling tinggi polusinya di Cina, Shijiazhuang, memiliki rata-rata 305 mikrogram per meter kubik.)

"Keinginan kita untuk maju menimbulkan efek samping dan kabut asap adalah salah satunya," kata penemu asal Belanda Daan Roosegaarde, yang terinspirasi untuk mencari solusi setelah mengunjungi Beijing pada 2013. Tiga tahun kemudian, 'Menara Bebas Asap' setinggi tujuh meter miliknya, yang didukung oleh Kementerian Perlindungan Lingkungan Cina, dibuka di Taman 751 D di Beijing pada September 2016.

Bangunan itu adalah pembersih udara luar ruangan raksasa. Layaknya listrik statis dapat membuat rambut menempel di sisir, partikel di udara dihisap ke dalam menara sehingga menerima setrum positif. Partikel-partikel tersebut kemudian ditangkap oleh piringan penghilang debu yang memiliki setrum negatif dan udara bersih dihembuskan ke luar lewat sisi lain.

Roosegaarde tertutup soal detailnya -menaranya baru dipatenkan dan timnya tidak mau membuka terlalu banyak - namun mengatakan bahwa menyetrum partikel asap tidak membutuhkan arus yang besar, dengan kata lain konsumsi listrik sangat kecil. Dia mengklaim menaranya dapat menangkap dan mengumpulkan lebih dari 75% PM di sebuah area berukuran lapangan sepakbola, dengan hanya 1.400 Watts - pemakaian listrik yang lebih kecil dibandingkan pembersih udara portabel standar. "Sebesar 95% dari pembersih udara dalam ruangan menggunakan filter, yang menggunakan banyak listrik dan harus dibersihkan secara berkala," katanya.

Roosegaarde yakin menaranya dapat menjembatani era industrial berpolusi tinggi dengan masa depan berkarbon rendah. "Jenis solusi langsung seperti ini bukanlah solusi final permanen, ini adalah langkah di antaranya," kata Roosegaarde. "Kami sedang melakukan kalkulasi: berapa Menara yang sebenarnya dibutuhkan untuk kota seperti Beijing untuk mengurangi polusi sebanyak 20-40%? Seharusnya tidak membutuhkan ribuan Menara, hanya ratusan. Kami dapat membuat versi lebih besar juga, seukuran bangunan."

Mengenai apa yang harus dilakukan dengan sampah PM yang terkumpul, Roosegaarde saat ini juga menjual substansi yang dipadatkan sebagai perhiasan - Prince Charles memiliki satu set manset "bebas kabut asap". Jika dikumpulkan pada skala yang mencukupi, Roosegaarde yakin dapat menggunakannya sebagai material bangunan.

Arsitek yang berbasis di Berlin dan direktur Elegant Embellishments, Allison Dring, memiliki solusi alternatif. Perjuangan pertamanya mengatasi polusi udara dimulai di Mexico City pada awal 2000-an, saat kota tersebut berjuang melepaskan reputasi sebagai kota yang paling berpolusi. Polutan PM lokal termasuk "debu anjing" - partikel kotoran kering anjing yang terbang ke udara akibat populasi anjing liar yang besar dan kondisi kering.

Perhatian utama Dring adalah menghilangkan nitrogen dioksida dari knalpot kendaraan yang juga menutupi kota tersebut. Solusi awalnya adalah dengan membungkus bangunan dengan titanium dioksida fotokatalitik, yang menggunakan gelombang ultraviolet dari sinar matahari untuk mengubah nitrogen dioksida menjadi asam nitrogen. Asam nitrogen kemudian segera dinetralkan menjadi garam yang tidak berbahaya dan melebur dengan air hujan.

Berkaca pada alam untuk memaksimalkan area permukaan muka bangunan, Dring menciptakan sebuah desain yang menyerupai karang untuk menangkap cahaya dan angin dari segala sisi. Projek terbesarnya hingga saat ini menutupi 2.500 meter kuadrat Rumah Sakit Manuel Gea Gonzalez di selatan Mexico City, mengurangi polusi di jalanan hingga setara sekitar 1.000 mobil setiap harinya.

Dring sejak saat itu menggunakan arsitektur untuk melawan polusi udara lebih jauh lagi. Sekarang dia membangun sebuah materi bangunan terbuat dari biochar, substansi yang tampak seperti arang berasal dari pembakaran material sisa panen atau potongan pohon dalam pirolisis kiln, yang menguraikan bahan organik secara kimiawi dengan memanaskan mereka tanpa oksigen. "Artinya anda sebenarnya mengambil karbon dari langit, mengubahnya menjadi sebuah material dan kemudian menggunakannya untuk membangun,"kata Dring.

Pepohonan juga melakukan hal yang sama, mengambil karbon dari udara dan memerangkapnya menjadi kayu. Namun biochar terbuat dari potongan dan sampah, dan mengandung lebih banyak karbon di banding kayu, kata Dring. "Jadi ini sebenarnya menyingkirkan lebih banyak CO2 dibandingkan batang pohon." Lebih lagi, dia berkata bahwa biochar ini dapat dibentuk, seperti plastik yang dapat dibentuk, yang tidak dapat dilakukan dengan kayu" - membuatnya material yang sempurna untuk desain arsitek.

Material bangunan baru Dring, dinamakan 'Terbuat dari Udara' (Made of Air), akan muncul pertama kali sebagai muka bangunan pabrik di Berlin pada 2017. Sampah pohon natal sebanyak 2.000 ton dari kota tersebut dapat menyediakan bahan bakunya.

Meski demikian, perjuangan sesungguhnya - untuk mengedukasi penduduk kota bahaya dari polusi udara - tetap sama sulitnya dengan menguak ilmu pengetahuan. Daerah perbelanjaan tersibuk di London, Oxford Street terus menarik pengunjung dalam jumlah besar, meski tingkat NO2 tahunannya mencapai tiga kali lipat batasan legal UE.

Harapannya adalah patroli dengan burung merpati dapat mendorong penduduk kota London untuk lebih sadar dengan udara yang mereka hirup. "Polusi tidak dapat dilihat, maka jika kita ingin membuatnya terlihat kita harus mencari cara untuk menarik perhatian orang-orang," kata Pieere Duquesnoy di DigitasLBi, yang muncul dengan ide bekerja sama dengan Plume Labs, aplikasi polusi udara.

Sensor polusi tersebut dapat mengukur NO2 dan ozon yang didesain oleh beberapa peneliti yang telah bekerja di misi Curiosity ke Mars. Tantangan besarnya adalah bagaimana meletakkan itu semua di punggung burung merpati, kata Duquesnoy. Merpati pembalap hanya kuat membawa beban seberat 40 gram. Dengan tutup dibuat dengan printer 3D, mereka akhirnya dapat memangkas ukurannya. Burung-burung merpati ini berhasil menarik perhatian warga London, kata Duquesnoy - mendorong mereka untuk mengambil tindakan mengurangi emisi kota itu.

Perjuangan melawan polusi udara baru dimulai. Bahkan bila tidak ada ide yang bernar-benar berhasil, setidaknya manset Pangeran Charles, muka bangunan rumah sakit yang tampak seperti alien dan burung merpati yang mengenakan tas punggung akan membuat publik lebih sadar akan isu ini.

Duquesnoy mengatakan ini seperti kehebohan makanan sehat yang melanda negara asalnya, Prancis. "Orang-orang sekarang khawatir dengan apa yang mereka makan sehingga mereka selalu melihat bungkusan, membalikkan makanan dan membaca semua label. "Semakin kita tahu apa yang kita makan, katanya, semakin besar perhatian kita atas apa yang kita konsumsi. Dan kita mengkonsumsi sekitar 8.000 liter udara setiap harinya.

Versi bahasa Inggris tulisan ini bisa Anda baca diHow the world's biggest cities are fighting smog di BBC Future