Nanoteknologi merupakan suatu teknologi yang merekayasa material berukuran nanometer atau 1/1000000000 meter. Kini, teknologi ini mulai berkembang pesat di Indonesia. Banyak didirikan research center atau pusat penelitian dan komunitas-komunitas penelitian nanoteknologi yang digunakan sebagai tempat penelitian teknologi nano baik di lingkungan swasta, negeri, maupun akademisi, seperti Nano Center Indonesia, Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) yang berada di bawah naungan BRIN, Pusat Penelitian Material Maju dan Teknologi Nano (Puslit NanoMat) yang berada di bawah direktorat Riset dan Pengabdian kepada Masyarakat (DRPM) di ITS, Pusat Penelitian Nanosains dan Nanoteknologi (PPNN) yang didirikan di ITB, dll. Pendirian pusat riset tersebut kemungkinan didasarkan karena nanoteknologi dipandang memiliki potensi yang sangat besar untuk kehidupan manusia, salah satunya adalah di bidang lingkungan.
Nanoteknologi dapat dimanfaatkan untuk melakukan remediasi terhadap pencemaran lingkungan, baik pencemaran air, udara, maupun tanah. Remediasi adalah suatu proses yang dilakukan untuk membersihkan lingkungan dari suatu pencemar atau polutan. Menurut Puri dkk. (2021), contoh pemanfaatan nanoteknologi untuk menangani pencemaran air dan tanah adalah nanoadsorbent melalui mekanisme adsrobsi atau penyerapan polutan pada partikel nano dan nanomembrane melalui mekanisme filtrasi.
Nanoabsrobent memiliki keunggulan dibandingkan dengan dengan adsorben dengan skala mikro dikarenakan nanoadsorbent memiliki spesific surface area yang lebih besar dibandingkan dengan adsorben dengan skala mikro sehingga memungkinkan untuk melakukan penyerapan polutan yang lebih baik. Contoh nanoadsorbent yang umum digunakan adalah material nanopartikel logam seperti nano zero valent iron (NZVI) yang dapat digunakan untuk adsorbsi senyawa fenol dalam air.
Nanomembrane adalah material dengan ketebalan yang sangat tipis dan berpori, bersifat permeable terhadap air dan impermeable terhadap polutan sehingga polutan dapat tersaring dan terpisahkan dari air. Ukuran pori-porinya yang lebih kecil memungkinkan filtrasi yang lebih selektif sehingga lebih baik dibandingkan membrane dengan pori-pori berukuran mikro. Beberapa contoh material nanomembrane adalah komposit berbasis polimer seperti nanosheet yang dipadukan dengan matriks polimer. Di samping itu, untuk menangani pencemaran di udara, contohnya CO2, dapat dilakukan dengan proses photocatalytic yang mengubah CO2 tersebut menjadi bahan yang lebih berguna seperti bahan bakar dengan menggunakan photocatalyst dari nanomaterial seperti perovskite (Ajmal dkk, 2022).
Namun, terkadang sintesis dari material-material yang digunakan sebagai material nanoremediasi masih menghasilkan limbah-limbah dikarenakan masih menggunakan proses kimia seperti pada pembuatan nanopartikel NZVI (nano zero valent iron) oleh Xia dkk. (2017) yang merupakan oksida logam untuk nanoadsorbent.
Mereka menggunakan proses elektrodeposisi dimana dalam proses tersebut menggunakan elektrolit FeSO4·7H2O dan etanol. Selain itu mereka juga menggunakan air dan etanol dalam proses mereka. Sehingga berpotensi menghasilkan limbah asam sulfat yang bersifat korosif dan etanol yang apabila secara langsung dibuang ke lingkungan dapat berpotensi menyebabkan kerusakan pada lahan pertanian.
Oleh karena itu, hadirlah metode green synthesis, yaitu sintesis yang ramah lingkungan yang dapat berupa penggunaan bahan-bahan yang berasal dari alam sehingga hasil sampingnya dinilai lebih ramah lingkungan karena berasal dari bahan-bahan alami. Selain penggunaan bahan-bahan yang alami sebagai bahan baku, metode green synthesis juga dapat berupa penggunaan proses sintesis tanpa melibatkan bahan kimia atau hanya melibatkan sedikit bahan kimia, yaitu sintesis dengan metode physical.
Sintesis dengan metode physical memanfaatkan proses fisika seperti pemanasan contohnya adalah pada proses melt mixing yang menggunakan suhu tinggi dan pengadukan yang kuat, tumbukan seperti pada proses physical vapor deposition (PVD) yang menggunakan atom untuk menumbuk suatu bulk material sehingga atom-atomnya terlepas dan menguap lalu terdeposisi di atas substrat sehingga terbentuk thin film. Proses ini dapat digunakan untuk membuat nanosheet.
Selain itu dapat digunakan proses yang melibatkan impak contohnya adalah proses ball milling yang menggunakan bola-bola padat untuk menggerus suatu material bulk hingga berukuran nano. Selain itu dengan green synthesis, nano zero valent iron (NZVI) dapat diproduksi dengan cara mereaksikan larutan ekstrak limbah teh hijau yang mengandung senyawa polifenol dan FeCl3. Senyawa polifenol berperan sebagai reductant FeCl3. Sintesis tersebut pertama kali dilakukan oleh Khadum dkk. (2021).
Nanoteknologi sangat bermanfaat bagi lingkungan karena dapat diguunakan sebagai remediator. Namun, sintesis nanomaterial dapat berisiko bagi lingkungan apabila tidak melalui jalur green synthesis.