Riset Adsorben untuk Pengolahan Air Laut: Ujung Tombak Pengembangan Ilmu

   

DITULIS OLEH MUHAMMAD KAFKA ALGHIFARI (2006482092)

   Kebutuhan air Indonesia selalu meningkat seiring berjalannya waktu. Jakarta sendiri adalah saksi dari keterbatasan air yang mulai rutin bermunculan seiring meningkatnya penduduk. Satu riset menunjukkan bahwa dari seluruh penduduk Jakarta, hanya 54% penduduk tercukupi kebutuhan airnya (Horman, 2021). Angka tersebut setara dengan 296,65 juta m3 dari total kebutuhan air untuk 20 juta orang yaitu 549,5 juta m3 (Sutomo, Sagala, Sutomo, Winarti, & Sanjaya, 2021). Nilai 54% dari penduduk tersebut pun tidak semestinya mendapati air yang bersih dan berkelanjutan. Riset menurut (Kementerian ESDM, 2020) menyebutkan bahwa sekitar 32% penduduk Jakarta mencukupi kebutuhannya dengan air tanah, atau setara dengan 6 juta m3/tahun. Untuk itu, diperlukan adanya perhatian yang khusus mengenai pengolahan air yang layak dan berkelanjutan.

   Program Studi Teknik Lingkungan di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia sedang gencar mengadakan riset mendalam mengenai teknologi pengolahan air untuk mencukupi kebutuhan air penduduk Jakarta yang kian memburuk. Satu teknologi yang sedang diteliti secara mendalam adalah teknologi adsorben. Teknologi adsorben adalah teknologi yang dapat mengolah air laut menjadi air bersih karena ia "menyerap" polutan-polutan dari air laut secara fisik dan kimiawi dan membuat air laut menjadi bersih (Thu, 2010). Alhasil, garam-garam dan pencemar di dalam air terserap dan air laut pun dapat dikonsumsi. Teknologi adsorben adalah teknologi yang cocok untuk menjawab tantangan kebutuhan air karena biayanya yang relatif murah, proses fabrikasi yang sederhana, dan performa adsorpsinya yang baik dalam menyisihkan beberapa polutan berbahaya di air laut.

   Teknologi adsorben terdiri atas material karbon aktif yang memiliki daya serap terhadap polutan. Material adsorben pun bermacam-macam. Ada yang berasal dari biomassa atau tumbuhan dan hewan seperti cangkang kelapa sawit dan kulit pisang, ada yang berasal dari produk tambang tanah jarang seperti silica-chitosan dan grafit, serta residu dari sisa produksi seperti abu terbang atau Fly-Ash. Barang-barang tersebut merupakan barang yang tidak memiliki nilai guna karena dapat diperoleh dari sisaan aktivitas. Kulit pisang bisa diperoleh dari tukang di pinggir jalan (Astuti & Hartonto, 2021), sedangkan abu terbang bisa diperoleh dengan cara mengorek dinding cerobong asap pada mesin boiler (Huang, et al., 2020). Kemudahan untuk mengakuisisi barang-barang tersebut tidak memakan biaya sama sama sekali. Dapat disimpulkan bahwa teknologi adsorben sejatinya adalah teknologi yang tidak memerlukan biaya yang mahal karena material penyusunnya adalah bahan-bahan bekas.

   Kedua, proses fabrikasi dari adsorben tidak membutuhkan peralatan yang cukup kompleks sehingga setiap orang bisa melakukan ini di laboratoriumnya masing-masing. Peralatan yang dibutuhkan diantaranya adalah furnace, vacuum filter, saringan, dan asam atau basa kuat (Kusrini, Kinastiti, Wilson, Usman, & Rahman, 2018). Proses utamanya hanya terbagi menjadi dua. Tahap pertama adalah karbonisasi atau mengubah material asal menjadi karbon. Tahap kedua adalah aktivasi, yaitu membersihkan pengotor pada bubuk dengan asam atau basa kuat. Untuk skala laboratorium, proses fabrikasi tersebut adalah proses yang sangat mudah. Kemudahan ini dapat turut membantu aplikasi adsorben untuk skala industrial karena material dapat diproduksi dengan sangat cepat dan bisa langsung diutilisasi  (Ahmaruzzaman, 2011).

   Ketiga, performa adsorpsi atau penyerapan polutan yang ada di dalam air laut sangatlah baik. Daya serap polutan dari teknologi adsorben hampir bisa menyaingi beberapa teknologi konvensional untuk pengolahan air laut, seperti reverse-osmosis, distilasi, atau nanofiltrasi. Proses desalinasi dengan adsorben kulit pisang kepok bisa menyisihkan garam hingga 92,1% hampir menyaingi reverse-osmosis dan distilasi yang bisa mencapai >95% (Qiu, Gorgojo, & Fan, 2022). Dengan biaya yang murah dan pembuatan yang tergolong praktis, tentunya teknologi adsorpsi dapat digunakan sebagai alternatif yang kompetitif dalam pengolahan air laut (Han & Chakraborty, 2022).

   Sudah menjadi fakta yang shahih bahwa teknologi adsorpsi adalah teknologi yang berada di ujung tombak pengembangan ilmu pengetahuan karena prinsipnya yang sederhana tetapi hasilnya yang sangat efektif merupakan temuan yang begitu mengejutkan karena menambah pengetahuan manusia terkait pengolahan air minum. Selain itu, teknologi tersebut terbukti dapat menjawab kebutuhan air Jakarta yang kian memburuk seiring berkembangnya waktu. Temuan ini tentunya dimungkinkan oleh tenaga kerja beserta para peneliti yang senantiasa bekerja keras di dalam laboratorium untuk melakukan penelitian yang sangat kompleks. Dengan temuan ini, diharapkan bahwa warga Jakarta yang sedang mengalami permasalahan krisis air dengan baik.

*Tulisan ini disusun dalam rangka pemenuhan syarat Ujian Akhir Semester (UAS) yaitu Membuat Teks Eksposisi MK Penulisan Populer

Referensi:

Ahmaruzzaman, M. (2011). Industrial wastes as low-cost potential adsorbents for the treatment of wastewater laden with heavy metals. Advances in Colloid and Interface Science Vol. 166 Issue 1-2, 36-59.

Astuti, W., & Hartonto, D. (2021). METODE PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI LIMBAH KULIT PISANG KEPOK MENGGUNAKAN GELOMBANG MIKRO. Jurnal Teknik Kimia Universitas Diponegoro.

Azhar, A. (2021). Populasi Vol. 28. Changes in Cost Incurred by Indonesian Teachers for Online Training during Covid-19 Pandemic, 18-40.

Han, B., & Chakraborty, A. (2022). Highly efficient adsorption desalination employing protonated-amino-functionalized MOFs. Desalination Vol. 541.

Horman, J. H. (2021). The Phenomenon of Sinking Jakarta from groundwater usage and others that affect its implication geographically, socially, economically, and its environment. Journal of Sinking Jakarta, 3-7.

Huang, X., Zhao, H., Zhang, G., Li, J., Yang, Y., & Ji, P. (2020). Potential of removing Cd(II) and Pb(II) from contaminated water using a newly modified fly ash. Chemosphere Vol. 242.

Kementerian ESDM. (2020). Groundwater Monitoring and Subsidence of the Jakarta Groundwater. Diambil kembali dari https://data.jakarta.go.id./: https://data.jakarta.go.id./

Kusrini, E., Kinastiti, D. D., Wilson, L., Usman, A., & Rahman, A. (2018). Adsorption of Lanthanide Ions from an Aqueous Solution in Multicomponent Systems Using Activated Carbon from Banana Peels (Musa Paradisiaca L.). International Journal of Technology (IJTech) Vol. 9 No. 6.

Noorbehbahani, F., Mohammadi, A., & Aminazadeh, M. (2022). A systematic review of research on cheating in online exams from 2010 to 2021. Education and Information Technologies, 8413-8460.

Qiu, B., Gorgojo, P., & Fan, X. (2022). Adsorption desalination: Advances in porous adsorbents. Chinese Journal of Chemical Engineering Vol. 42, 151-179.

Sinarahwulan, L. B., Saputra, M. C., & Perdanakusuma, A. R. (2019). Evaluasi Usability Sistem Computer-Based Test (CBT) Pada SMA Negeri 1 Bojonegoro. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 1126-1135.

Sutomo, S., Sagala, S., Sutomo, B., Winarti, S., & Sanjaya, G. (2021). Accelerating the Provision of Safe Water Supply in Urban and Rural Areas of Indonesia. Jurnal Kesehatan Masyarakat Nasional Vol. 16 No. 3.

Thu, K. (2010). ADSORPTION DESALINATION: THEORY & EXPERIMENTS. International Review of Mechanical Engineering, 3-5.