Para peneliti yang dipimpin oleh Profesor Matsuyama Hideto dan Profesor YoshiokaTomohisa dari Pusat Penelitian Teknologi Membran Universitas Kobe, Jepang telah berhasil mengembangkan membran ultrathin dengan perlakuan permukaan silika yang tahan fouling untuk pemisahan minyak dari air berkinerja tinggi. Membran ini terbukti serbaguna, mampu memisahkan air dari berbagai zat pengotor dan berminyak yang berbeda beda.

Pengembangan teknologi untuk memisahkan minyak dari air sangat penting untuk menangani tumpahan minyak dan pencemaran air yang dihasilkan oleh berbagai industri. Pada tahun 2025, diperkirakan dua pertiga populasi dunia tidak akan memiliki akses yang memadai ke air bersih.

Oleh karena itu pengembangan teknologi untuk menyaring emulsi minyak hingga meningkatkan jumlah air bersih yang tersedia semakin mendapat perhatian.

Dibandingkan dengan metode pemurnian tradisional termasuk sentrifugasi dan koagulasi kimia, pemisahan membran telah diusulkan sebagai alternatif yang hemat biaya dan hemat energi.

Meskipun teknologi ini sudah sangat berkembang, sebagian besar selaput mengalami masalah di mana tetesan minyak dapat diserap secara ireversibel ke permukaan. Hal ini menyebabkan pemblokiran pori membran, hingga akhirnya mengurangi umur dan efisiensinya.

Salah satu metode mitigasi masalah fouling adalah menambahkan perawatan permukaan ke membran. Namun, banyak percobaan dengan metode ini mengalami masalah seperti perubahan struktur permukaan asli dan kerusakan lapisan permukaan yang diolah dengan larutan asam, basa dan garam yang kuat. Masalah-masalah ini membatasi aplikasi praktis membran semacam itu dalam kondisi yang keras selama pengolahan air limbah.

Dalam studi ini, para peneliti berhasil mengembangkan membran yang terdiri dari polyketone berpori (PK) dengan lapisan silika setebal 10 meter yang diaplikasikan pada permukaan atas. Lapisan silika ini dibentuk pada fibril PK menggunakan tarikan elektrostatik – silika bermuatan negatif tertarik ke PK bermuatan positif.

Membran PK memiliki permeansi air yang tinggi karena pori-pori besar dan porositas yang tinggi. Proses silisifikasi – penambahan silika pada fibril PK – menyediakan lapisan penolak minyak yang kuat untuk melindungi membran yang permukaanya dimodifikasi dari masalah pengotoran.
Keuntungan lain dari membran ini adalah tidak memerlukan aplikasi tekanan besar untuk mencapai penetrasi air yang tinggi.

Membran menunjukkan permeasi air oleh gravitasi – bahkan ketika level air serendah 10cm (dengan tekanan sekitar 0,01atm) . Selain itu, membran yang dikembangkan mampu menolak 99,9% tetesan minyak – termasuk yang berukuran 10 nanometer.

Dengan menggunakan membran ini, 6000 liter air limbah dapat diolah dalam satu jam di bawah tekanan 1atm. Teknologi ini juga terbukti efektif dalam memisahkan air dari berbagai emulsi berminyak yang berbeda.

Seperti disebutkan, silifikasi menghasilkan lapisan penolak minyak yang kuat. Melalui percobaan yang dilakukan pada membran untuk menguji ketahanannya terhadap fouling, ditemukan bahwa minyak tidak teradsorpsi ke permukaan dan bahwa tetesan minyak dapat dengan mudah dibersihkan. Membran ini menunjukkan toleransi yang besar terhadap berbagai larutan asam, alkali, pelarut dan garam. (koran-jakarta.com)