Context.id, JAKARTA - Mengolah air limbah agar tidak tercemar minyak merupakan tantangan yang tak mudah dalam dunia industri pengolahan. Namun, sekelompok ilmuwan dari Universitas Zhejiang, China baru saja memperkenalkan sebuah terobosan yang dapat mengubah cara kita memandang masalah ini. 

Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Science (15//11) itu menjabarkan bagaimana keberhasilan mereka mengembangkan sistem pemisahan minyak dan air yang tidak hanya lebih efisien tetapi juga ramah lingkungan. 

Berbeda dengan metode pemisahan tradisional yang biasanya hanya mampu mengembalikan satu elemen baik minyak atau air penelitian terbaru ini memungkinkan kedua elemen tersebut dipisahkan sekaligus, dengan tingkat kemurnian mendekati 99,9%. 

Melansir SCMP, sistem yang dinamakan Saluran Membran Janus (JCM) ini menggunakan desain membran unik yang menarik air sekaligus menolak air. Ini menciptakan cara yang lebih efisien untuk mengolah emulsi minyak dan air yang sangat kompleks.

Mengatasi masalah daur ulang dalam industri
Emulsi minyak dan air baik yang berisi tetesan minyak terdispersi dalam air, seperti pada mayones, atau tetesan air yang terdispersi dalam minyak, seperti pada margarin merupakan salah satu campuran yang paling sulit dipisahkan dalam pengolahan industri. 

Industri seperti petrokimia, metalurgi, produksi makanan, dan farmasi sering kali menghasilkan limbah yang mengandung emulsi ini. 

Sebelumnya teknik pemisahan yang ada hanya dapat mengembalikan salah satu komponen saja baik minyak atau air secara terbatas. Melalui teknologi JCM, para peneliti berhasil mencapai hasil yang jauh lebih baik, memulihkan minyak hingga 97% dan air hingga 75%. 

Ini adalah pencapaian luar biasa yang tidak hanya memenuhi standar lingkungan untuk pembuangan limbah, tetapi juga membuka jalan bagi aplikasi industri yang lebih bersih dan lebih efisien.

JCM dinamakan berdasarkan dewa Romawi kuno yang digambarkan memiliki dua wajah, menggambarkan desain membran yang memiliki dua sisi dengan fungsi yang berbeda. 

Membran hidrofilik menarik air, sementara membran hidrofobik menolak air dan menarik minyak. 

Campuran minyak dan air dipompa melalui saluran ini, air akan diserap oleh membran hidrofilik dan minyak akan dikumpulkan oleh membran hidrofobik.

Sistem ini memungkinkan kedua komponen untuk dipulihkan secara simultan dengan kemurnian yang sangat tinggi.

Menurut Yang Haocheng, Zhang Chao, dan Xu Zhikang, penulis utama dari Universitas Zhejiang salah satu kunci utama keberhasilan sistem ini terletak pada jarak antara dua membran tersebut. 

Metode menyempitkan jarak antara membran dari 125 mm menjadi hanya 4 mm membuat mereka berhasil meningkatkan efisiensi pemisahan secara signifikan. Tetesan emulsi yang saling bertabrakan dan terakumulasi dalam saluran meningkatkan konsentrasi emulsi  yang mempermudah pemisahan minyak.

JCM mampu menangani emulsi dengan kadar minyak hingga 40%, dan bahkan bisa mengembalikan air lebih dari 50% dan minyak lebih dari 80%, semuanya dengan tingkat kemurnian yang mencapai 99,9%.

Teknologi ini menawarkan potensi besar untuk berbagai industri, mulai dari pengolahan limbah minyak dalam industri petrokimia hingga pemulihan sumber daya dari limbah pertambangan. 

Menurut para peneliti, teknologi ini dapat diperluas dan diterapkan untuk meningkatkan skalabilitas dan efisiensi operasional dalam proses industri yang lebih besar.

Penemuan ini juga bisa membuka pintu untuk pemisahan campuran kompleks lainnya yang selama ini sulit dipecahkan seperti menghilangkan air atau gliserol dari biofuel, memulihkan logam berharga dari limbah pertambangan, atau bahkan memisahkan protein dan vitamin dari produk susu.

Jika teknologi ini dapat diterapkan secara lebih luas mungkin saja akan terobosan cara industri mengelola limbahnya sehingga bisa lebih hijau, lebih bersih, dan lebih efisien.