Tingkatkan Nilai Guna Limbah Styrofoam Jadi Teknologi Pemurnian Air

Oleh: Dr. Silvana Dwi Nurherdiana, S.Si, dan Ir. Bambang Wahyudi, M.T

Tim penelitian Membrane and Bioplastic Laboratory dari Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional (UPN) Veteran Jawa Timur sukses menghasilkan membran berbasis lembaran tipis.

Styrofoam sebagai busa berbasis polistirena yag diperoleh dari minyak bumi sehingga sumbernya tidak berkelanjutan dan sangat berpolusi. Bahan tersebut telah banyak dimanfaatkan masyarakat sebagai kemasan makanan dengan total sampah yang dihasilkan sebesar 70 persen dari sampah yang ada di lautan Indonesia.

Namun, styrofoam tidak termasuk dalam satu-satunya program daur ulang polistirena terorganisir yang dijalankan Friends of Earth, organisasi lingkungan yang memiliki visi untuk menciptakan dunia yang damai dan berkelanjutan berdasarkan masyarakat yang hidup selaras dengan alam. Styrofoam dibuat dari minyak bumi yang tidak berkelanjutan, tidak terbarukan, dan sangat berpolusi.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Silvana Dwi Nurherdiana (2022), menunjukkan solusi untuk meningkatkan nilai fungsi limbah Styrofoam adalah menjadikannya membran pengolahan air (water treatment) dan pemurnian gas yang dioperasikan pada suhu tidak lebih dari 200 °C untuk mempertahankan durabilitas dan kekuatan membran.

Hal ini sejalan dengan yang disampaikan oleh Bambang Wahyudi (2022) sebagai anggota riset bahwa metode pembuatannya pun mudah dan murah serta tidak membutuhkan pre-treatment yang rumit.

Permintaan akan air tawar diperkirakan akan meningkat 400 persen antara tahun 2000 dan 2050 secara global. Namun kelimpahan ketersediaan didominasi oleh air laut yang mencapai >97 persen.

Air laut tidak dapat dimanfaatkan secara langsung karena kontaminan logam berat tinggi dan kadar garam yang keduanya berbahaya bagi manusia dan peningkatan korosi di industri. Desalinasi merupakan proses pengubahan air laut menjadi air tawar dengan memanfaatkan energi kalor hingga menginisiasi proses evaporasi.

Penelitian tentang teknologi desalinasi air laut dinilai sangat pesat karena peningkatan demand dari berbagai pihak untuk menemukan teknologi yang efisien dan efektif terutama untuk kebutuhan industri dan pertanian.

Penelitian awal desalinasi air laut dilakukan menngunakan teknologi reverse osmosis (RO), namun proses yang intensif energi. Selanjutnya, proses RO tidak mampu menolak boron secara memuaskan dalam bentuk asam boratnya dalam air laut.

Selain itu, air yang diolah melalui RO mungkin tidak mengandung mineral berharga seperti kalsium dan magnesium yang diperlukan untuk menjaga kesehatan. Membran distilasi (MD) telah muncul sebagai pilihan yang layak untuk mengatasi masalah desalinasi air laut saat ini.

MD adalah proses termal yang menggunakan membran berpori hidrofobik, memungkinkan uap air, bukan umpan cair, untuk melewati pori-porinya. Penelitian yang dilakukan Silvana (2022) menunjukkan bahwa limbah Styrofoam memiliki karakteristik yang sesuai untuk membran MD dengan nilai sudut kontak air lebih dari 90°.

Pembuatan membran berbasis Styrofoam diawali dengan pembentukan larutan homogen menggunakan pelarut organik yang diaduk hingga homogen. Selanjutnya proses pencetakan dengan tebal maksimal 0,5 mm yang dipadatkan melalui perendaman di dalam air dan ada juga dapat diangin-anginkan di udara.

Membran yang dihasilkan mampu digunakan sebagai membran distilasi untuk menghasilkan air tawar dari air laut. Tuntutan kebutuhan agen peningkat nilai hidrofobisitas sangat diperlukan untuk memodifikasi membran berbasis limbah Styrofoam seperti pembentukan komposit dengan silika nanopartikel, pelapisan dengan polimer organik dan agen grafting.

Polimer organik yang diterapkan untuk melapisi membran berbasis Styrofoam mampu meningkatkan nilai hidrofobisitas dan menghasilkan interkoneksi yang baik. Interkoneksi dibuktikan dengan tidak terkelupasnya lapisan kedua dari membran Styrofoam yang digunakan sebagai substrat. Harapannya dari perkembangan penelitian ini, mampu memberikan informasi potensi penyerapan limbah Styrofoam yang memiliki nilai manfaat lebih untuk lingkungan.

Penulis merupakan Dosen Teknik Kimia Fakultas Teknik UPN Veteran Jatim

Cek Berita dan Artikel yang lain di Google News