Muhammad Ali Zulfikar
Dewasa ini penduduk yang tinggal di daerah dataran rendah seperti Sumatera bagian timur dan Kalimantan menghadapi kesulitan dalam memperoleh air bersih untuk keperluan rumah tangga, terutama untuk keperluan air minum. Hal ini disebabkan karena sumber air permukaan di daerah tersebut adalah air gambut, yang berdasarkan parameter baku mutu tidak memenuhi syarat kualitas air minum. Air gambut mengandung asam humus yang terdiri dari asam humat, asam fulvat dan humin. Keberadaan asam humus dalam air menyebabkan air berwarna cokelat, berbau dan bersifat karsinogenik. Oleh sebab itu pemisahan dan penghilangan asam humus dari air gambut sangat penting untuk dilakukan. Saat ini terdapat beberapa metoda yang digunakan untuk pemisahan dan penghilangan asam humus dari air gambut, di antaranya koagulasi-flokulasi, elektro-koagulasi, oksidasi, adsorpsi, teknologi membran dan biofiltrasi. Sebagian besar metoda pengolahan air gambut tersebut memerlukan bahan kimia, kurang efisien dalam prosesnya dan mahal sehingga tidak ekonomis. Metoda lain yang paling banyak digunakan saat ini adalah adsorpsi menggunakan karbon aktif, karena mempunyai keuggulan dibanding metoda sebelumnya. Bagaimanapun, metoda ini juga mempunyai kelemahan, seperti biaya produksinya mahal, sukar diregenerasi dan tidak efisien. Berdasarkan pertimbangan di atas, perlu dilakukan suatu penelitian untuk mendapatkan metoda pengolahan air gambut yang mempunyai kinerja yang lebih baik, mudah diregenarasi dan ekonomis. Salah satu pendekatan yang dilakukan untuk proses pengolahan air limbah tersebut adalah dengan teknik adsorpsi menggunakan material membran nano fiber yang difungsionalisasi (functionalized nano fiber membrane, FNFM) sebagai adsorbennya. Sintesis material FNFM ini dilakukan melalui dua tahap: pertama mensintesis material pendukung nano fiber, dan kedua memfungsionalisasi material pendukung nano fiber tersebut sehingga menghasilkan material FNFM. Sintesis material pendukung nano fiber dilakukan menggunakan campuran senyawa polyacrylic acid (PAA), cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), tetraethyl orthosilicate (TEOS) melalui reaksi sol gel yang selanjutnya diikuti dengan teknik electro-spinning (CES). Material FNFM akan disintesis menggunakan metoda reaksi kimia pengaktifan dan sol gel. Material pendukung nano fiber yang telah disintesis sebelumnya diaktivasi dengan asam dan direndam dalam larutan senyawa 3-mercaptopropyltrimethoxylane (TMPTMS) dan dibiarkan bereaksi dan dipanaskan pada suhu tertentu. Material FNFM yang dihasilkan kemudian dicuci dan dikeringkan. Material FNFM yang diperoleh selanjutnya dikarakterisasi menggunakan scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), fourier transform infra red (FTIR), diferential scanning calorimetry (DSC) dan N2 adsorption-desorption (BET). Pada akhir penelitian ini akan diperoleh material baru berupa functionalized nano fiber membrane (FNFM) sebagai material fasa padat yang siap diaplikasikan untuk pengolahan air gambut. Optimasi proses pengolahan (adsorpsi) kemudian dimodelkan menggunakan teknik molecular dynamics (MD). Sasaran dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah mengembangkan teknik pengolahan air gambut yang lebih efisien dan lebih ekonomis dari metoda yang sudah ada sebelumnya. Penelitian yang akan dilakukan ini sangat penting untuk dilakukan, mengingat belum ada teknik yang benar-benar efisien dan lebih ekonomis dalam proses pengolahan air gambut. Dampak dari penelitian ini adalah dapat memberikan penyelesaian dalam usaha untuk mengurangkan berbagai keterbatasan seperti yang disebutkan di atas terutama dari aspek efisiensi maupun dari aspek ekonomis, sehingga bisa menekan biaya proses pengolahan air gambut. Penelitian yang diusulkan ini merupakan salah satu topik Penelitian dari 7 bidang Fokus Riset ITB, yaitu Bidang Fokus Riset Unggulan Teknologi Nano dan Kuantum, dengan Topik Penelitian Nanosains.