Peran Nanoteknologi dalam Pengolahan Air

Peran Nanoteknologi dalam Pengolahan Air

ABSTRAK :

Konsep go green terus menjadi kampaye untuk berbagai bidang kehidupan. Termasuk juga da­lam bidang infrastruktur. Berbagai teknologi untuk mendukung konsep go green terus dikembangkan pada kontruksi-konstruksi bangunan un­tuk membuat bangunan yang lebih ramah lingkungan dan menghemat energi dan pengurangan emisi kar­bon atau yang lazim dikenal dengan konsep green building.

Bidang nanoteknologi sedang berkembang pesat kerana penerapannya yang luas dalam bidang sains dan teknologi yang berbagai. Beberapa kaedah telah digunakan untuk penghasilan nanopartikel kerana fungsi mereka yang besar dalam pelbagai bidang. Batasan kaedah tradisional dan sifat toksik bahan kimia yang digunakan semasa sintesis atau dalam aplikasi menghalang potensi penggunaannya dalam bidang bioperubatan. Ini membawa kepada pembangunan sintesis hijau nanopartikel. Penyelidik sekarang sedang menumpukan pada pembangunan prosedur mudah, kos efektif, bersih, tidak toksik dan mesra alam untuk sintesis nanopartikel (Sutanto, K. (2017).

Kata Kunci : Nanoteknologi , Nanopartikel, Pengolahan air, polutan

PEMBAHASAN

Nanopartikel termasuk kata terpopuler dan bagian penting dari nanoteknologi. Kemajuan besar sedang terjadi dalam pengembangan nanopartikel, dengan munculnya penemuan baru dan harapan baru terhadap nanoteknologi hampir di setiaphari di banyak sektor. Salah satu contoh adalah pengembangan biosensor, pengembangan partikel berbasis besi yang digunakan melawanjaringan kanker, pengembangan adsorben berbasis nano pada pengolahan limbah cair, pengembangan nano-catalytic converter yang mengubah NOx menjadi N2 dan O2, pengembangan nanobots yang mengikat CFC perusak ozon di atmosfer, struktur baja nano yang didukung nanopartikel komposit logam, nanofiber yang kedap air, tabir surya nano yang transparan namun efektif dan sebagainya (Fajaroh, F).

Penggunaan nanomaterial yang telah direkayasa (Engineered Nanomaterials / ENMs) untuk pengolahan air saat ini hanya terbatas pada pengeksplorasian potensinya untuk bertindak sebagai adsorben efektif, filter, disinfektan, dan agen reaktif. Padahal, ENMs memiliki prospek yang baik untuk mengolah air secara utuh dan dalam hal remediasi lingkungan. Meski demikian, penerapan nanoteknologi dalam bidang ini masih lebih maju dibanding pada bidang medis dan elektronik walaupun masih terdapat banyak hambatan dalam proses pengembangannya (Sutanto, K. (2017).

Beberapa tantangan tersebut diantaranya adalah regulasi yang berlaku, kendala teknis, persepsi publik, serta ketidakpastian eksistensi nanomaterial dalam lingkungan hidup (Sutanto, K. (2017).

Tantangan Teknologi Terkini

Terdapat banyak dampak lingkungan yang terkait dengan berbagai teknologi pengolahan air saat ini yang sangat bergantung pada metode yang digunakan. nanomaterial juga dapat mengurangi konsumsi energi karena bersifat reusable (dapat digunakan kembali) dan mengurangi produksi limbah.

1.        Oksidasi

Oksidasi adalah salah satu metode yang cukup efektif untuk menghilangkan kontaminan yang terdapat pada air limbah, namun efisiensinya cenderung rendah. Penggunaan klorin untuk oksidasi tentunya cukup berbahaya karena sebagai gas, klorin sangat beracun bahkan pada konsentrasi rendah sekalipun. Oksidasi elektrokimia juga memerlukan input energi yang signifikan serta penggantian elektroda secara sering sebagai akibat dari korosi. Oleh karena itu cara ini dianggap kurang efektif dan efisien.

2         2.  Fotokalis

Penggunaan berbagai bentuk fotolisis atau degradasi fotokatalitik (seperti UV fotolisis, TiO2 katalis UV fotolisis) efektif dalam menurunkan banyak senyawa organik terhalogenasi, beberapa senyawa non-halogen organik, Fotolisis sering dibatasi oleh kejernihan air yang sedang diolah karena cahaya UV harus mampu menembus. Fotolisis UV dapat memiliki dampak siklus hidup yang tinggi karena konsumsi energinya pun tinggi. Lampu UV juga perlu sering dibersihkan dan penggantiannya tentu menyebabkan peningkatan biaya tenaga kerja. Fotokatalisis sering tidak efektif dalam jangka waktu panjang dan dibatasi oleh sifat kimia air (misalnya hardness) dan adanya cokontaminan.

3        3.  Adsorpsi

Berbagai metode adsorpsi cenderung efektif untuk menghilangkan polutan secara umum baik organik maupun anorganik. Sebagian besar metode adsorpsi menggunakan bahan karbon untuk menjebak molekul polutan di dalam struktur porinya. Bahan baku untuk karbon aktif tergolong murah, namun energi yang dibutuhkan untuk memproduksi karbon aktif berkualitas tinggi telah terbukti memberi dampak lingkungan yang buruk dan signifikan jika sumber energi tak terbarukan yang digunakan. Meskipun alternatif dengan biaya yang lebih rendah telah ditemukan, banyak yang belum efisien dan penyumbatan pori-pori adalah masalah yang sering dijumpai. Adsorpsi juga hanya menghilangkan polutan bukan mengubahnya, yang menghasilkan aliran limbah berbahaya yang harus ditangani dengan benar.

          4.   Filtrasi

Berbagai teknik filtrasi, seperti filtrasi pasir dan filtrasi membran (termasuk mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan reverse osmosis (RO)) efektif menghilangkan sebagian kontaminan dari air limbah.

KESIMPULAN

Penerapan nanoteknologi dalam pemurnian air dan rehabilitasi lingkungan memiliki potensi besar, seperti yang telah ditunjukkan oleh beberapa penelitian. Teknologi pengolahan tradisional tidak selalu menawarkan solusi biaya yang paling efektif untuk menghilangkan beberapa polutan umum, dan juga tidak efektif untuk menghilangkan polutan yang ada pada konsentrasi rendah. Selain itu, banyak dari teknik ini sudah mencapai ke batas mereka dan mungkin tidak dapat lagi memenuhi standar yang semakin ketat perihal kualitas air.

DAFTAR ISI

Fajaroh, F. Sintesis Nanopartikel dengan Prinsip Kimia Hijau.

http://kimia.fmipa.um.ac.id/wp-content/uploads/2019/04/Hal-24-32-FAUZIATUL.pdf (Diakses 28-02-2020)

Sutanto, K. (2017). Teknologi Berbasis Nanomaterial untuk Remediasi dan Pengolahan Air.

https://www.researchgate.net/profile/Kevin_Sutanto/publication/322138175_Teknologi_Berbasis_Nanomaterial_untuk_Remediasi_dan_Pengolahan_Air/links/5a4754be458515f6b055df58/Teknologi-Berbasis-Nanomaterial-untuk-Remediasi-dan-Pengolahan-Air.pdf (Diakses 28-02-2020)