Menjernihkan Udara dengan Rekayasa Keramik

Tim peneliti dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi mengembangkan inovasi teknologi untuk menjernihkan udara dari polutan, terutama di dalam ruangan. Hal itu dilakukan melalui rekayasa keramik hias.

KOMPAS/IRMA TAMBUNAN

Ilustrasi. Pasar Sitimang di kawasan Pasar Jambi yang berdiri sejak 1970 adalah surga bagi para pemburu keramik dan porselen. Tampak koleksi keramik di Pasar Sitimang, Rabu (24/3/2021).

Para peneliti dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi berupaya merekayasa keramik hias agar bisa dimanfaatkan sebagai penjernih udara. Itu dilakukan dengan menerapkan teknologi fotokatalis pada keramik. Selain meningkatkan daya jual keramik, hasil rekayasa ini diharapkan memiliki manfaat kesehatan bagi masyarakat.

Pandemi Covid-19 telah melumpuhkan sebagian besar usaha dari pelaku UMKM (usaha mikro, kecil, dan menengah), termasuk pengusaha keramik hias. Di Bali, sebanyak 48 persen industri keramik bahkan berhenti beroperasi.

Sementara industri keramik yang masih berjalan hanya menyelesaikan sisa pemesanan dari tahun sebelumnya ataupun memproduksi keramik untuk kebutuhan cadangan di tahun berikutnya. Akibatnya, penurunan pendapatan dari pengrajin keramik mencapai lebih dari 70 persen.

Berangkat dari kondisi itu, para peneliti dari Balai Teknologi Industri Kreatif Keramik Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) mulai mengembangkan teknologi yang bisa digunakan untuk meningkatkan daya jual dari keramik hias. Aspek seni, ekonomi, dan teknologi pun digabungkan sehingga muncul ide untuk membuat keramik hias yang berfungsi sebagai penjernih udara.

Kompas/Hendra A Setyawan

Damar Bagus (39) menyelesaikan pembuatan teko kopi di studio keramik miliknya di kawasan Jurangmangu, Tangerang Selatan, Banten, Kamis (14/1/2021). Keramik buatannya ia pasarkan mulai Rp 100.000 per buah melalui luring dan daring.

Kepala Balai Teknologi Industri Kreatif Keramik BPPT Hermawan Prasetya menyampaikan, ide tersebut berawal dari banyaknya permintaan pasar untuk produk terkait kebersihan dan kesehatan di masa pandemi. Peluang tersebut kemudian dimanfaatkan dengan menjadikan keramik hias yang dihasilkan para pengrajin sebagai produk penjernih udara.

Baca juga: Ketika Bangunan Menyebabkan Sakit

”Keramik merupakan media yang optimum untuk menempelnya material komposit fotokatalis titanium dioksida. Jadi kenapa tidak hasil seni yang bagus dari para pengrajin kita tempelkan sistem fotokatalis agar benda itu bisa berfungsi sebagai keindahan sekaligus penjernih udara,” katanya.

Fotokatalis merupakan proses transformasi kimia yang terjadi dengan bantuan sinar ataupun cahaya pada media katalis. Adapun katalis merupakan bahan  yang digunakan untuk mempercepat reaksi kimia.

Keramik merupakan media yang optimum untuk menempelnya material komposit fotokatalis titanium dioksida.

Teknologi fotokatalis terbukti dapat dimanfaatkan di bidang kesehatan, lingkungan, dan energi. Itu seperti sebagai penjernih udara, mengurangi polutan karbonmonoksida, disinfektan, penghilang bau, dekolorisasi, dan swabersih dari debu.

BPPT

teknologi fotokatalis

Staf pengajar di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Slamet, menjelaskan, secara teknis mekanisme fotokatalisme diawali dengan bertemunya cahaya sebagai sumber energi foton dengan permukaan fotokatalis. Dari proses ini energi yang dimiliki foton dapat mengeksitasi elektron ke pit konduksi.

Kemudian, elektron dan hole (lubang positif/ h⁺) akan terbentuk. Hasil inilah yang bisa dimanfaatkan untuk keperluan yang diinginkan. Elektron dan hole yang sampai ke permukaan media fotokatalis dapat mendegradasi berbagai polutan, termasuk polutan organik, toksik, zat warna, bau, dan mikroba.

Di sisi lain, elektron dan hole yang sampai ke permukaan media fotokatalis juga dapat dimanfaatkan untuk mereduksi limbah logam berat. ”Elektron  dan hole dapat dimanfaatkan apabila fotokatalis yang ada di material seperti keramik mendapatkan foton dari cahaya. Hal ini yang harus jadi pertimbangan ketika mendesain material atau produk dari keramik,” tutur Slamet.

Jenis keramik

Hermawan menuturkan, terdapat dua pembagian jenis keramik yang akan dikembangkan untuk penjernih udara, yaitu keramik dalam bentuk pajangan dinding dan keramik portabel seperti vas. Pembagian ini dilakukan untuk memisahkan sumber cahaya yang digunakan.

KOMPAS/NELI TRIANA

ilustrasi. Salah satu produk kerajinan mosaik keramik di Poterie de Fes, Fes, Maroko.

Untuk keramik bentuk pajangan dinding, sumber cahaya yang digunakan dari sinar matahari, sementara pajangan portabel akan menggunakan sumber cahaya dari sinar  lampu ultraviolet (UV). Sumber cahaya dengan sinar UV akan melewati proses rekayasa agar jangan sampai terpapar manusia. Ini penting untuk menjaga keamanan karena paparan sinar UV dapat berbahaya bagi kulit.

Saat ini, proses formulasi dan pengujian sedang dilakukan dalam pengembangan produk keramik hias tersebut. Hal itu meliputi antara lain karakterisasi bahan di pasaran, proses aplikasi katalis ke media keramik seni, uji aktivasi fotokalis, serta uji kinerja untuk degradasi polutan dan inaktivasi bakteri, termasuk bakteri Escherichia coli dan Staphylococus aureus.

Baca juga: Pembunuh Senyap

Setelah proses itu selesai dilakukan, kajian komersialisasi akan dijalankan untuk melihat nilai ekonomi yang bisa dihasilkan serta pengukuran kapasitas penyerapan dari UMKM pengrajin keramik. Kapasitas penyerapan ini meliputi kemampuan pengrajin untuk memperoleh, mengasimilasi, serta menggunakan pengetahuan baru untuk tujuan komersialisasi.

Hermawan menjelaskan, peneliti sudah menyusun rencana kerja untuk pengembangan keramik hias sebagai penjernih udara. Pada tahun 2021 ditargetkan ada dua desain keramik seni yang dibuat. Selain itu, dua purwarupa keramik seni berfotokatalis juga diharapkan sudah bisa dihasilkan. Ini termasuk pada hasil kajian tekno-ekonomi dan kapasitas UMKM yang selesai dirumuskan.

”Kita berharap pada 2023 sudah sampai pada tahap komersialisasi. Setidaknya ada satu UMKM yang sudah coba membisniskan produk ini,” katanya.

Penelitian lebih lanjut masih harus dilakukan untuk mengetahui efektivitas keramik yang sudah direkayasa ini sebagai desinfeksi virus penyebab Covid-19. Meski pada dasarnya teknologi fotokatalis bisa dimanfaatkan untuk mendesinfeksi jasat renik seperti virus, pengembangan berikutnya masih akan dilanjutkan untuk mengoptimalisasi fungsi degradasi polutan. Kombinasi antara fotokatalis dengan teknologi lain seperti ion generator juga bisa dilakukan untuk mengoptimalkan fungsi degradasi asap.

Deputi Bidang Pengkajian Kebijakan Teknologi BPPT Gatot Dwianto mengatakan, penggunaan keramik yang sudah direkayasa sebagai penjernih udara ini memiliki prospek yang baik di masyarakat. Polutan menjadi masalah yang harus diatasi, termasuk yang ada di dalam ruangan.

Menurut dia, polusi pada udara yang ada di dalam ruangan memiliki dampak lebih besar bagi kesehatan dibandingkan dengan polusi di luar ruangan. Persoalannya, di masa pandemi Covid-19, sebagian besar aktivitas masyarakat berada di dalam ruangan.

”Dengan pengembangan keramik sebagai penjernih udara memiliki fungsi ganda. Masyarakat bisa mendapatkan fungsi estetika sekaligus fungsi kesehatan. Jadi mudah-mudahan teknologi ini bisa cepat diproduksi dan bisa disebarluaskan sebagai produk pilihan bagi masyarakat,” tuturnya.