Krisis air global saat ini adalah masalah mendesak yang memerlukan perhatian segera. Laporan Pengembangan Air Dunia PBB 2023 menyoroti krisis air global yang akan datang akibat penggunaan air yang berlebihan, kontaminasi air yang tidak terkendali, dan perubahan iklim. Faktor-faktor ini berkontribusi pada kekurangan air bersih, yang menimbulkan risiko serius bagi mata pencaharian. Kontaminasi air permukaan dan air tanah, terutama di negara-negara berkembang dan dunia ketiga, menimbulkan tantangan bagi orang-orang yang mencari akses ke air bersih yang memenuhi standar WHO
Studi ini menyelidiki pengaruh silika fumed (FS) berkonsentrasi rendah dalam membran Polyethersulfone (PES). Membran campuran PES/FS dibuat menggunakan teknik inversi fase basah sebagai membran lembaran datar. Analisis Mikroskop Elektron Pindai mengungkapkan peningkatan konektivitas pori dan struktur tengah yang lebih bulat karena penambahan silika fumed. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa membran yang dibuat berada dalam rentang ultrafiltrasi, dengan fluks air murni meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi silika fumed. Fluks air murni meningkat sebesar 64% dibandingkan dengan membran PES asli. Selain itu, membran campuran menunjukkan selektivitas yang lebih baik, menolak pepsin dan lisozim lebih efisien masing-masing sebesar 11% dan 19%. Meskipun konsentrasi rendah silika fumed memiliki dampak minimal pada sudut kontak air permukaan membran, semua membran menunjukkan sifat hidrofilik. Pendekatan yang hemat biaya ini meningkatkan permeabilitas sambil mempertahankan karakteristik pemisahan, menjadikannya cocok untuk aplikasi air bersih
Membran ultrafiltrasi Polyethersulfone telah dimodifikasi dengan silika fumed berkonsentrasi rendah menggunakan metode inversi fase basah. Struktur mikroskopis membran dianalisis menggunakan SEM. Pencapaian utama dalam penelitian ini adalah meningkatkan permeabilitas air tanpa mengorbankan karakteristik pemisahan. Membran campuran PES/FS yang mengandung 0,3 wt.% silika fumed menunjukkan fluks air tertinggi, menghasilkan peningkatan sebesar 64% dibandingkan dengan membran PES asli. Semua membran PES menunjukkan adsorpsi BSA yang sangat baik terlepas dari penambahan silika fumed. Namun, membran campuran PES/FS menunjukkan peningkatan adsorpsi protein, dengan peningkatan sebesar 11% untuk pepsin dan 19% untuk lisozim.
Gambar mikroskop elektron pemindai mengungkapkan konektivitas pori yang lebih baik dan struktur tengah yang lebih bulat pada membran campuran, yang berkontribusi pada peningkatan permeabilitas. Karena silika mengandung gugus silanol yang secara alami bersifat hidrofilik, membran campuran PES/FS diharapkan memiliki peningkatan sifat hidrofilik. Namun, karena konsentrasi silika fumed yang ditambahkan rendah, sudut kontak air untuk semua membran tetap sangat dekat. Pendekatan yang hemat biaya ini untuk meningkatkan permeabilitas sambil mempertahankan karakteristik pemisahan dapat ditingkatkan untuk aplikasi komersial.
Penulis: Gunawan Setia Prihandana
Baca juga: Teknologi Membran Keramik untuk Pengolahan Air Limbah
