Peningkatan Kualitas Air dengan Memanfaatkan TiO2 dalam Fotokatalisis Solar

Fotokatalisis solar merupakan metode yang memanfaatkan energi surya untuk melakukan proses fotokatalis. Manfaat dari fotokatalisis solar yaitu sebagai pemurnian air dalam menguraikan dan menghilangkan kontaminan dalam air. Penggunaan titanium dioksida (TiO2) merupakan salah satu aplikasi yang paling umum dalam fotokatalisis solar. TiO2 merupakan fotokatalis yang sangat efektif dalam mengaktifkan reaksi kimia dengan paparan sinar matahari. TIO2 bersifat non-toksik, sehingga ramah lingkungan.

Metode fotokatalisis solar dapat diimplementasi untuk berkontribusi pada pencapaian Sustainable Development Goals (SDG) 6, yaitu “Clean Water and Sanitation”. Fotokatalisis solar dapat berperan dalam mencapai target khusus SDG 6 dalam meningkatkan kualitas air. Manfaat penggunaan TIO2 dalam fotokatalisis solar untuk meningkatkan kualitas air yaitu:

• Menghilangkan Polutan Air

TiO2 dapat digunakan dalam pengolahan air untuk menghilangkan berbagai kontaminan, termasuk senyawa organik terlarut, bakteri, dan beberapa senyawa kimia berat. Ketika TiO2 terkena sinar matahari, elektron-elektron pada permukaan TiO2 menjadi sangat reaktif dan dapat berinteraksi dengan molekul air dan kontaminan. TiO2 dapat memicu reaksi kimia yang mengurai kontaminan menjadi produk yang lebih aman.

• Desinfeksi Air Minum

TiO2 digunakan untuk desinfeksi air minum. Paparan sinar matahari kepada TiO2 di permukaan substrat, seperti kaca, akan menghasilkan radikal hidroksil dan ion positif yang sangat reaktif. Ini membunuh bakteri, virus, dan mikroorganisme patogen dalam air.

• Pengelolaan Air Limbah

TiO2 digunakan dalam pengolahan air limbah untuk menghilangkan senyawa organik terlarut dan zat berbahaya lainnya. Dalam sistem fotokatalisis, air limbah mengalir melalui reaktor yang berisi TiO2, di mana sinar matahari mengaktifkan fotokatalis dan mendegradasi kontaminan dalam air limbah.

Dengan metode fotokatalisis solar pada pemurnian air, air terkontaminasi dapat teratasi terutama di daerah yang memiliki keterbatasan akses pemurnian air. Dalam aplikasi fotokatalisis solar, TiO2 memanfaatkan energi surya sebagai sumber daya utama. Hal ini menjadikan teknologi fotokatalisis yang menggunakan TiO2 sebagai opsi yang ramah lingkungan karena mengurangi ketergantungan pada energi fosil.

Referensi:

Chi, N. & Wang, Y. (2022). Synthesis and application of CuO-TiO2 nano hybrid structure as a photocatalyst for the degradation of p-nitrophenol in industrial wastewater. International Journal of Electrochemical Science, 17(10)

Dia, X., Meng, X., Sun, J., Yuan, Z., Dia, Y., & Chen, S. (2022). Synthesis of TiO2@Fe2O3 Nanocomposites as Photocatalysts effective for the degradation of p-nitophenol in field wastewater the oil. International Journal of Electrochemical, 17.

E. Horváth et al. (2022). "Solar-powered water purification with TiO2 nanowire and carbon nanotube-based photocatalytic nanocomposite filter." npj Clean Water, 10.