Media Pendidikan – 03 April 2026 | Politeknik Nuklir Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) memperkenalkan sebuah terobosan yang menjanjikan: teknologi berbasis nuklir yang mampu menghilangkan logam berat secara efektif dari air limbah. Inovasi ini menggabungkan penggunaan karbon aktif dengan proses Membrane Electro Separation (MES), menawarkan solusi ramah lingkungan bagi permasalahan pencemaran industri yang selama ini menjadi tantangan berat bagi pemerintah dan pelaku usaha.
Logam berat seperti timbal, merkuri, arsenik, dan kadmium seringkali terakumulasi dalam aliran air buangan pabrik, pertambangan, serta kegiatan pertanian intensif. Keberadaan logam tersebut tidak hanya merusak ekosistem perairan, tetapi juga menimbulkan risiko kesehatan serius bagi masyarakat yang mengandalkan sumber air tersebut. Metode konvensional yang mengandalkan pengendapan kimia atau filtrasi tradisional belum mampu menjamin tingkat pemulihan yang memadai, terutama pada konsentrasi yang sangat rendah.
Tim peneliti Politeknik Nuklir BRIN, yang dipimpin oleh Kepala Laboratorium Pengolahan Air, Dr. Andi Prasetyo, menjelaskan bahwa teknologi baru ini memanfaatkan sifat adsorpsi tinggi karbon aktif yang diproses melalui radiasi neutron untuk meningkatkan porositas dan area permukaan material. Proses aktivasi nuklir tersebut menciptakan situs aktif yang mampu menjebak ion logam berat secara lebih efisien dibandingkan karbon aktif standar.
Setelah tahap adsorpsi, air yang telah terkontaminasi dipindahkan ke unit MES. Teknologi Membrane Electro Separation menggunakan membran selektif yang diberi tegangan listrik untuk memisahkan ion logam yang terikat pada permukaan karbon aktif. Selama proses elektro‑separasi, ion logam terlepas dan terkumpul pada elektrode, sementara air bersih melewati membran dan siap didistribusikan kembali ke lingkungan.
Berikut adalah tahapan utama dalam proses pembersihan air limbah menggunakan teknologi ini:
- Aktivasi Karbon Nuklir: Karbon aktif dipaparkan pada sumber neutron untuk meningkatkan struktur pori dan reaktivitas kimia.
- Adsorpsi Logam Berat: Air limbah dialirkan melalui kolom berisi karbon aktif yang telah diaktivasi, sehingga ion logam berat menempel pada permukaan karbon.
- Elektro‑Separasi (MES): Karbon yang terkontaminasi dimasukkan ke dalam sel MES, di mana tegangan listrik memicu pelepasan ion logam ke elektrode.
- Regenerasi Karbon: Karbon aktif dapat dipulihkan kembali melalui proses termal, memungkinkan penggunaan berulang yang menurunkan biaya operasional.
- Pengujian Kualitas Air: Air yang telah melewati proses MES diuji secara laboratorium untuk memastikan bahwa konsentrasi logam berat berada di bawah standar baku mutu air minum nasional.
Uji coba lapangan yang dilakukan di kawasan industri Jawa Barat menunjukkan hasil yang menggembirakan. Konsentrasi timbal dalam air limbah turun dari 0,15 mg/L menjadi 0,005 mg/L, jauh di bawah ambang batas maksimum yang ditetapkan pemerintah (0,01 mg/L). Demikian pula, kadar merkuri berkurang hingga 90 persen dalam rentang waktu operasional tiga bulan.
Keunggulan lain dari metode ini adalah minimnya limbah sekunder. Karena karbon dapat diregenerasi dan tidak memerlukan bahan kimia tambahan untuk proses pengendapan, jejak ekologisnya jauh lebih kecil dibandingkan teknologi konvensional. Selain itu, penggunaan radiasi neutron dalam tahap aktivasi karbon tidak menghasilkan emisi radioaktif, karena proses tersebut bersifat non‑aktifif dan hanya mengubah struktur material secara fisik.
BRIN menargetkan penerapan skala komersial pada akhir tahun 2027, dengan rencana kolaborasi bersama perusahaan pengolahan air dan lembaga lingkungan hidup. Penelitian lanjutan akan difokuskan pada optimalisasi membran MES untuk menambah selektivitas terhadap logam berat yang lebih beragam, serta integrasi sistem otomatis yang dapat memantau kualitas air secara real‑time.
Dengan inovasi yang memadukan teknologi nuklir, kimia material, dan teknik membran, Politeknik Nuklir BRIN membuka peluang baru dalam upaya mengatasi krisis pencemaran air. Jika berhasil diimplementasikan secara luas, solusi ini tidak hanya akan meningkatkan kualitas lingkungan, tetapi juga memberikan contoh konkret tentang bagaimana ilmu pengetahuan dapat berperan aktif dalam menciptakan keberlanjutan bagi generasi mendatang.
Komentar