Teknologi Membran

Teknologi membran telah menarik minat beberapa pihak untuk memanfaatkannya seoptimal mungkin. Teknologi membran ini merupakan teknologi yang bisa dibilang merupakan salah satu hot issue yang ramai dibicarakan. Apa sebenarnya teknologi membran ini? Seperti apa pemanfaatannya? Keuntungan apa saja yang bisa diperoleh dari penggunaan teknologi membran?

Membran ialah lapisan suatu material yang dapat digunakan sebagai pembatas antara dua fase berbeda dimana hanya partikal, molekul atau substansi tertentu saja yang dapat menembusnya. Membran ini memiliki ketebalan yang berbeda-beda dan bisa memiliki struktur yang homogen maupun nonhomogen. Selain itu ukuran pori-porinya pun berbeda-beda. Skema ukuran-ukuran partikel yang dapat menembus membran digambarkan pada gambar berikut ini.

[Gambar 1. Skema Ukuran Partikel yang Menembus Membran]

Teknologi membran ialah teknologi yang memanfaatkan prinsip dari membran ini. Teknologi ini sudah banyak diaplikasikan dalam pengolahan air, pengolahan gas dan pengolahan limbah. Teknologi membran ini memanfaatkan prinsip pemisahan dengan membran yang memiliki banyak keunggulan, yaitu, tidak memerlukan zat kimia tambahan, hanya memerlukan energi minimum, bisa secara selektif menyaring komponen-komponen tertentu dan lain sebagainya.

Salah satu teknologi membran yang banyak didengar adalah Reverse Osmosis (RO). Air RO itu juga memanfaatkan membran untuk menyaring air yang akan digunakan sebagai air minum. Pada osmosis, pelarut akan berpindah dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi, sedangkan reverse osmosis, pelarut dipaksa untuk berpindah dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan bantuan tekanan dari luar. Mengapa pemanfaatan ini cocok digunakan untuk menyaring air minum? Hal ini tidak lain karena RO tidak memerlukan zat kimia lain, ukuran pori-porinya mendekati piktometer sehingga dapat memisahkan virus dan bakteri, dapat menyaring molekul-molekul dengan berat molekul rendah (contoh: garam anorganik, sukrosa, glukosa) dan mudah digunakan.

[Gambar 2. Proses Reverse Osmosis pada Desalinasi Ail Laut]

Salah satu kekurangan penggunaan prinsip RO pada pemurnian (desalinasi) air bersih yaitu setelah berjalan cukup lama, kemungkinan akan terjadi penyumbatan membran yang disebabkan oleh pertumbuhan alga atau selaput-biologis bakteri. Hal ini bisa diakali dengan penambahan klorin untuk membunuh mikroorganisme biologis sehingga tidak terjadi pertumbuhan alga atau selaput-biologis bakteri. Namun, karena membran yang biasa digunakan adalah membran berbasis poliamoida, maka penambahan klorin juga dapat merusak membran tersebut. Alternatif yang digunakan menjadi, penambahan klorin dilakukan sebelum air melewati membran, kemudian ditambahkan lagi setelahnya. Hal ini menjadikan penggunaan RO kurang efisien.Dewasa ini, peneliti dari Amerika dan Korea telah menemukan alternatif lain yang lebih efisien, yaitu dengan mengganti membrannya dengan membran berbasis polisulfon yang lebih tahan terhadap klorin. Berikut kutipan yang disadur dari http://www.rsc.org/chemistryworld/, “Polisulfon memiliki ketahanan terhadap klorin yang lebih baik dibanding poliamida karena rantai utamanya terdiri dari cincin-cincin aromatik dan ikatan karbon, sulfur dan oksigen yang kuat," papar Ho Bum Park, yang memimpin salah satu tim peneliti di Universitas Ulsan, Korea Selatan. "Dengan demikian, polisulfon tidak mengandung ikatan-ikatan amida yang sensitif terhadap serangan klorin cair." Polisulfon sebelumnya telah digunakan untuk desalinasi, tetapi air tidak mengalir dengan baik melalui material ini. Ini diatasi dengan merubah cara pembuatan polimer ini, kata Benny Freeman, yang memimpin tim peneliti lain di Universitas Texas Austin. "Dulunya, gugus-gugus hidrofil ekstra ditambahkan ke polimer setelah polimerisasi sehingga menempatkan gugus-gugus ini pada posisi yang paling tidak stabil. Sebagai gantinya, kami memadukan gugus-gugus ini kedalam monomer, sehingga ketika polimerisasi terjadi gugus-gugus ini berpadu secara langsung dengan struktur polimer."

Dari penjabaran di atas, diharapkan kita lebih mengenal teknologi membran. Semoga pemanfaatan teknologi ini dapat terus berkembang dengan baik.