Satu Tablet Hidrogel untuk Memurnikan Seliter Air Sungai

Ilmuwan dari The University of Texas di Austin, Amerika Serikat, membuat tablet hidrogel yang dapat memurnikan seliter air sungai dalam waktu sejam atau kurang.

KOMPAS/AGUS SUSANTO

Warga mencucui pakaian di aliran Kali Cilemahabang yang airnya berwarna hitam pekat di Desa Sukaraya, Kecamatan Karangbahagia, Kabupaten Bekasi, Jawa Barat, Selasa (6/9/2021). Pencemaran aliran sungai yang airnya berwarna hitam pekat tersebut diduga dari pembuangan limbah industri.

Kemiskinan, perburukan kualitas lingkungan, hingga akses yang minim membuat sepertiga  penduduk di dunia ini tidak mendapatkan air bersih secara layak. Beberapa tahun mendatang, pada 2025, prediksi Organisasi Kesehatan Dunia atau WHO, situasi lebih mengkhawatirkan karena bisa saja setengah dari populasi manusia akan tinggal di daerah yang krisis air bersih.

Menemukan solusi pemrosesan air bersih secara efisien, mudah, dan murah menjadi tantangan para ilmuwan dan insinyur dunia untuk mengatasi hal tersebut. Tentu saja, ini agar diiringi peningkatan kesejahteraan serta perbaikan kualitas lingkungan untuk mengurangi, bahkan menghilangkan, pencemaran sumber air.

Salah satu upaya menciptakan pemrosesan air tersebut dilakukan peneliti di The University of Texas di Austin, Amerika Serikat. Mereka menciptakan tablet hidrogel yang dapat dengan cepat memurnikan air yang terkontaminasi. Satu tablet dapat mendisinfeksi satu liter air sungai dan membuatnya cocok untuk diminum dalam waktu satu jam atau kurang.

”Hidrogel multifungsi kami dapat membuat perbedaan besar dalam mengurangi kelangkaan air global karena mudah digunakan, sangat efisien, dan terukur hingga produksi massal,” kata Guihua Yu, Associate Professor di Cockrell School of Engineering\'s Walker pada Departemen Teknik Mesin  dan Institut Material Texas, dalam situs internet kampus tersebut, Selasa (5/10/2021).

Bahan untuk membuatnya tidak mahal, dan proses sintesisnya sederhana serta tetap seperti itu dalam skala besar.

Hasil riset Yu dan timnya dipublikasikan pada jurnal Advanced Materials pada 22 Juli 2021. Judul  laporan ilmiah mereka ”Molecular Engineering of Hydrogels for Rapid Water Disinfection and Sustainable Solar Vapor Generation”.

Riset ini berangkat dari latar belakang bahwa hingga kini cara utama memurnikan air, yakni dengan merebus atau mempasteurisasinya. Akan tetapi, hal itu membutuhkan energi, ditambah banyak waktu dan kerja. Itu tidak praktis bagi orang-orang di belahan dunia tanpa sumber daya untuk proses ini.

THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN.

Tablet hidrogel pemurni air yang dikembangkan peneliti The University of Texas di Austin, Amerika Serikat. Tablet ini bisa memurnikan seliter air sungai dalam waktu satu jam atau kurang.

Hidrogel khusus menghasilkan hidrogen peroksida untuk menetralkan bakteri dengan tingkat efisiensi lebih dari 99,999 persen. Hidrogen peroksida bekerja dengan partikel karbon aktif untuk menyerang komponen sel penting bakteri dan mengganggu metabolisme mereka.

Proses ini membutuhkan input energi sebesar nol dan tidak menghasilkan produk sampingan yang berbahaya. Hidrogel dapat dengan mudah dihilangkan, dan tidak meninggalkan residu.

Selain memurnikan air, hidrogel dapat meningkatkan proses yang telah ada selama ribuan tahun, yaitu distilasi surya. Proses penggunaan sinar matahari untuk memisahkan air dari kontaminan berbahaya melalui penguapan.

Sistem distilasi surya sering mengalami masalah biofouling, yaitu akumulasi mikroorganisme pada peralatan yang menyebabkannya tidak berfungsi. Hidrogel pembunuh bakteri dapat mencegah hal ini terjadi.

”Seorang mahasiswa pascasarjana yang sangat peka, Youhong Guo, menemukan hidrogel ini secara tak terduga saat melakukan sesuatu yang lain, yaitu pemurnian air dengan sinar matahari,” kata Keith P Johnston, profesor  di Departemen Teknik Kimia McKetta yang ikut memimpin proyek tersebut.

Baca Juga:Jalan Panjang Penyediaan Akses Air Bersih

Tim bekerja untuk memperbaiki hidrogel agar dapat berfungsi untuk menetralkan berbagai jenis patogen dan virus dalam air. Tim juga sedang dalam proses komersialisasi beberapa prototipe.

Menurut para peneliti, mengembangkan hidrogel akan mudah. Bahan untuk membuatnya tidak mahal dan proses sintesisnya sederhana dan tetap seperti itu dalam skala besar. Mereka dapat dengan mudah mengontrol bentuk dan ukuran hidrogel, membuatnya fleksibel untuk berbagai jenis penggunaan.

Pada artikel di siaran pers kampus University of Texas ini tak disebutkan air yang dimurnikan tersebut berasal dari sungai di negara mana atau seberapa parah tercemarnya.  Mampukah teknologi hidrogel tersebut langsung diimplementasikan pada air yang bersumber dari sungai-sungai di Indonesia yang pencemarannya cukup berat?

Hal ini mengingat disparitas akses air minum masih menggelayuti sebagian masyarakat Indonesia. Sumber air minum utama didominasi air minum dalam kemasan dan air isi ulang (39 persen), sementara yang menggunakan air pipa 10 persen, sumur bor atau pompa 19 persen, sumur terlindungi 15 persen, dan air hujan 2 persen. Sebanyak 7 persen orang menggunakan sumber air minum tak layak (Kompas.id, 26 Agustus 2021).

Di sisi lain, pada tahun 2019, persentase rumah tangga dengan akses air minum layak baru 89,27 persen. Untuk mencapai target 100 persen, dibutuhkan peningkatan 10,73 persen akses air minum layak. Melihat pencapaian tahun 2020, yaitu 90,21 persen atau meningkat 1,1 persen dari 2019, target tersebut masih sulit tercapai pada 2024 (Kompas.id, 17 Agustus 2021).