Pencemaran air telah menjadi salah satu tantangan lingkungan terbesar yang dihadapi dunia saat ini, dengan dampak yang merusak pada kehidupan manusia, ekosistem, dan keberlanjutan planet kita. Data dari Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mengungkapkan bahwa lebih dari 2 miliar orang di seluruh dunia masih meminum air yang terkontaminasi. Lebih dari 4 miliar orang juga tidak memiliki akses ke sistem sanitasi yang memadai, memperburuk masalah kesehatan global. Di Indonesia, situasi ini semakin mengkhawatirkan dengan adanya berbagai kasus pencemaran air di berbagai lokasi. Misalnya, pencemaran deterjen di muara Sungai Tapak, Semarang, pencemaran logam berat di Sungai Porong, Sidoarjo, serta limbah domestik yang mencemari Sungai Citarum di Jawa Barat. Selain itu, limbah dari industri batik yang mengandung senyawa organik sintetis yang sulit terurai menambah masalah, karena limbah tersebut sulit terdegradasi dan berbahaya bagi lingkungan.
Menanggapi tantangan ini, sebuah tim penelitian telah berhasil mengembangkan solusi inovatif melalui sintesis membran nanokomposit berbasis selulosa bakteri yang diperkuat dengan nanopartikel tembaga oksida (CuO-NP). Membran ini dirancang untuk meningkatkan efektivitas dalam filtrasi dan pengolahan air, khususnya dalam mengatasi pencemaran pewarna dan aktivitas antibakteri. Proses sintesis melibatkan penambahan agen penstabil dan CuO-NP ke dalam selulosa bakteri, yang kemudian dianalisis menggunakan teknik canggih seperti XRD (Difraksi Sinar-X) dan FTIR (Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier). Hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan CuO-NP mempengaruhi morfologi dan sifat kristal membran secara signifikan, dengan pengurangan indeks kristalinitas seiring meningkatnya konsentrasi CuO-NP. Ini menandakan bahwa efek modifikasi ini bergantung pada konsentrasi nanopartikel yang digunakan.
Hasil uji antibakteri menunjukkan bahwa membran nanokomposit ini memiliki aktivitas antibakteri yang kuat. Membran ini mampu menghambat pertumbuhan berbagai jenis bakteri, menunjukkan efektivitasnya dalam aplikasi yang memerlukan pengendalian mikroba. Selain itu, CuO-NP juga meningkatkan kemampuan membran dalam menghilangkan pewarna tertentu dari air, seperti Eosin Yellow, Methylene Blue, dan Malachite Green. Namun, efektivitas penghilangan pewarna lain seperti Metanil Yellow dan Congo Red lebih rendah. Temuan ini menunjukkan bahwa konsentrasi optimal CuO-NP harus disesuaikan dengan jenis pewarna yang ditargetkan untuk mencapai hasil terbaik dalam penghilangan kontaminan.
Membran nanokomposit BNCA/CuO-NP menunjukkan potensi besar untuk diterapkan dalam sistem filtrasi air dan solusi pengolahan air lainnya. Keunggulannya dalam meningkatkan kualitas air dan kesehatan masyarakat menawarkan harapan baru dalam upaya mengatasi masalah pencemaran air yang semakin mendesak. Penelitian ini membuka peluang untuk eksplorasi lebih lanjut terhadap bahan-bahan inovatif dalam teknologi pemurnian air yang berkelanjutan. Dengan memanfaatkan teknologi ini, diharapkan akan ada kemajuan signifikan dalam rekayasa lingkungan, terutama dalam pengembangan sistem pengolahan dan filtrasi air yang lebih efisien dan ramah lingkungan di masa depan.
Penulis: Muhamad Amin
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590123024010430#sec4
Baca juga: Pembuatan Membran Ultrafiltrasi Polyethersulfone-Fumed Silica
