Memanfaatkan Bakteri untuk Filter Air

Memanfaatkan Bakteri untuk Filter Air - Di zaman modern seperti sekarang ini kebutuhan akan air bersih menjadi salah satu kebutuhan utama. Akan tetapi realitanya lebih dari satu dari 10 orang di dunia tidak memiliki akses terhadap air minum yang bersih. Prediksinya bahkan pada tahun 2025 setengah dari populasi dunia akan tinggal di daerah dengan air bersih yang sangat terbatas.

Prediksi itu diperkuat dengan semakin meningkatnya permintaan akan air minum bersih, akan tetapi sumber daya airnya justru semakin langka. Hal tersebut diperparah dengan industrialisasi yang cepat dan meningkatnya kegiatan konstruksi. Hal tersebut merupakan faktor nyata yang mengharuskan perlunya solusi perawatan air terukur di seluruh dunia. Ditambah faktor-faktor lain, seperti pasar global untuk solusi pengolahan air diperkirakan akan tumbuh pada tingkat pertumbuhan gabungan tahunan sebesar 7,4% dari 2017 hingga 2027.

Persoalan air bersih inilah yang melatarbelakangi para ilmuwan di Universitas Washington di St Louis Amerika Serikat dan Seoul National University untuk merancang teknologi membran terbaru yang dapat memurnikan air lebih cepat. Terobosan teknologi tersebut diklaim dapat mencegah biofouling atau penumpukan bakteri dan mikroorganisme berbahaya lainnya yang terdapat dalam aliran air. Temuan ini diumumkan secara resmi pada awal Januari 2019 lalu.

Memanfaatkan Bakteri untuk Filter Air

Tim riset yang dikomandani Srikanth Singamaneni, seorang profesor teknik mesin dan ilmu material, bersama Young-Shin Jun, profesor energi, teknik lingkungan dan kimia tersebut, berhasil menggunakan bakteri untuk membangun membran penyaringan air terbaru. Tim tersebut memadukan keahlian mereka untuk mengembangkan membran ultrafiltrasi menggunakan graphene oxide dan bakteri nanoselulosa. Bakteri yang mereka temukan ini terbukti sangat efisien, tahan lama, dan ramah lingkungan.

Tim peneliti ini menggunakan bakteri pengkhianat untuk membantu mereka membangun filter air graphene yang menghancurkan bakteri lain. Tim mengklaim filter air baru mereka dapat membersihkan air dua kali lebih cepat dari membran ultrafiltrasi yang tersedia secara komersial saat ini.

Tim peneliti mengatakan bahwa membuat filter air seperti “pencetakan 3D dengan mikroorganisme”. “Kami justru memanfaatkan bakteri untuk menyaring bakteri itu sendiri. Ternyata hasilnya cukup kuat, bahkan dua kali lebih kuat,” ungkap Profesor Singamaneni.

Bahan Murah

Penumpukan bakteri dan mikroorganisme atau biofouling dalam air menyumbang hampir setengah dari semua pengotoran membran. Hal tersebut sangat menantang untuk diberantas sepenuhnya. Profesor Singamaneni dan Profesor Jun telah menangani tantangan ini bersama selama hampir lima tahun. Mereka sebelumnya mengembangkan membran lain menggunakan nanostars emas. Namun, mereka ingin merancang dengan menggunakan bahan yang lebih murah.

Mereka akhirnya memilih bakteri dan membran baru yang mereka teliti dimulai dengan memberi makan bakteri Gluconacetobacter hansenii dengan suatu zat manis sehingga membentuk nanofibers selulosa ketika berada di dalam air. Tim tersebut kemudian memasukkan serpihan graphene oxide (GO) ke dalam bakteri nanoselulosa ketika sedang tumbuh. Pada dasarnya, peneliti ingin menjebak GO dalam membran untuk membuatnya stabil dan tahan lama.

Setelah GO dimasukkan, membran diperlakukan dengan larutan basa untuk membunuh Gluconacetobacter. Selama proses ini, kelompok oksigen GO dihilangkan sehingga mengurangi GO. Ketika tim menyinari sinar matahari ke membran, serpihan GO yang berkurang segera menghasilkan panas yang dibuang ke air di sekitarnya dan nanocellulose bakteri. Ironisnya, membran yang dibuat dari bakteri juga dapat membunuh bakteri itu sendiri.

“Jika Anda ingin memurnikan air dengan mikroorganisme di dalamnya, berkurangnya graphene oxide dalam membran dapat menyerap sinar matahari, memanaskan membran, dan membunuh bakteri itu sendiri,” kata Singamaneni.

Tim Singamaneni dan Jun ini mengekspos membran untuk bakteri E. coli, kemudian menyinari permukaan membran. Setelah diradiasi dengan cahaya hanya selama 3 menit, bakteri E. coli mati. Tim menemukan bahwa butuh pemanasan di atas 70° Celcius dalam membran untuk membunuh dinding sel bakteri E. coli.

Sementara bakteri terbunuh, para peneliti memiliki membran murni dengan serat nanoselulosa berkualitas tinggi yang mampu menyaring air dua kali lebih cepat dari membran ultrafiltrasi yang tersedia di pasaran di bawah tekanan operasi yang tinggi. Ketika mereka melakukan percobaan yang sama pada membran yang terbuat dari bakteri nanoselulosa tanpa GO berkurang, bakteri E. coli tetap hidup.

Profesor Jun menjelaskan, semua orang dapat menambahkan apapun yang disukainya ke bakteri nanoselulosa selama masih ada pertumbuhannya. “Kami melihatnya di bawah kondisi pH yang berbeda mirip dengan apa yang kita temui di lingkungan dan membran ini jauh lebih stabil dibandingkan dengan membran yang dibuat dengan filtrasi vakum atau spin-coating dari graphene oxide,” paparnya.

Berguna untuk Negara Berkembang

Profesor Singamaneni mengakui bahwa menerapkan proses ini dalam sistem reverse osmosis konvensional berbiaya cukup mahal. Mereka mengusulkan sistem modul spiral-luka, mirip dengan gulungan handuk. Itu bisa dilengkapi dengan LED atau jenis nanogenerator yang memanfaatkan energi mekanik dari aliran fluida untuk menghasilkan cahaya dan panas. Teknik ini akan mengurangi biaya keseluruhan.

Jika teknik yang ditemukan tim riset ini ditingkatkan ke ukuran besar, hal tersebut dinilai bisa menguntungkan banyak negara berkembang, terutama negara-negara yang memiliki persediaan air bersih sangat terbatas.

Selama ini, material untuk penyaring air konvensional masih menggunakan karbon aktif, zeolit, flokulan, dan lainnya yang memiliki keterbatasan sensitivitas pH tertentu, efisiensi, dan pemulihan yang buruk untuk mengolah campuran berbagai macam kontaminan yang terdapat dalam air limbah.

“Bila bakteri yang ada kita manfaatkan ulang untuk memfilter kembali bakteri atau polutan yang ada di air, tentu lebih murah dan cukup efektif dari hasil riset kami ini,” ujar Profesor Jun.

Read More

Keuntungan dan Kerugian Air Sadah

Keuntungan dan Kerugian Air Sadah - Tahukah Anda bahwa kesadahan air dapat dibagi menjadi dua yaitu kesadahan sementara dan tetap. Kesadahan sementara merupakan hasil dari adanya senyawa - senyawa bikarbonat dan karbonat dari kalsium dan magnesium di dalam air. Kesadahan sementara ini dapat dihilangkan dengan mendidihkan air tersebut hingga mendidih.

Sumber : alat uji kualitas air

Berbeda dengan kesadahan tetap yang bukan disebabkan karena senyawa - senyawa non-karbonat kalsium dan magnesium, akan tetapi disebabkan karena garam - garam dari kedua unsur tersebut.

Untuk mengatasi kesadahan air yang bersifat tetap ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan natrium karbonat untuk mendapatkan ion - ion kalsium dan magnesium yang ada dalam air sadah tersebut. Selain itu proses filtrasi (penyaringan) melalui zeolit (seperti pemutih) yang menyerap ion - ion logam penghasil kesadahan dan melepaskan ion - ion natrium ke dalam air.

Natrium dalam zeloit mengganti ion-ion yang tidak diiginkan dalam air. Ketika zeolit tersebut jenuh dengan ion-ion ini , maka zeolit ini dicuci dengan larutan garam yang mengisi ulang natrium. Cara filtrasi yang bertujuan untuk melunakkan kesadahan tetap sering disebut juga dengan cara pertukaran ion.

Keuntungan dan Kerugian Air Sadah

Walau begitu, air sadah juga masih mempunyai beberapa keuntungan selain kerugiannya saja. Pertama - tama, berikut adalah beberapa keuntungan yang bisa didapatkan dari air sadah :

• Mempunyai rasa yang lebih baik dari pada air lunak
• Relatif aman dari senyawa - senyawa timbal karena senyawa - senyawa tersebut tidak larut dalam air sadah
• Menyediakan kalsium yang penting untuk pembentukan tulang dan gigi

Baca Juga - Kontes Blog Shopee Liga 1

Namun disisi lainnya, air sadah juga dapat memberikan dampak kerugian seperti halnya :

• Dapat membentuk kerak pada ketel (ceret), pipa air dan pipa radiator, sehingga kerak tersebut dapat mengurangi panas yang diberikan ketika ketel (ceret) tersebut digunakan dan kerak ini dapat menyumbat aliran air melalui pipa air dan pipa radiator
• Dapat menimbulkan scum, yaitu lapisan yang sangat tipis pada permukaan cairan yang dapat menggumpalkan sabun, sehingga sabun sukar berbusa. Dengan demikian, air sadah tidak baik untuk mencuci karena dapat memboroskan sabun dan menimbulkan noda pada pakaian

Read More

Kandungan Bakteri Dalam Air

Kandungan Bakteri Dalam Air - Air jernih dan kotor sama - sama mengandung bakteri, mungkin saat kita melihat air yang kotor pastilah kita tahu kalau didalamnya terkandung banyak bakteri, virus dan kuman yang dapat menyebabkan penyakit. Akan tetapi tentunya kita tidak tahu bakteri, virus dan kuman seperti apakah yang terkandung di dalamnya.

Sumber : alat pengukur kualitas air

Seperti yang kita tahu juga bahwa meskipun bumi ini kebanyakan terdiri dari air, akan tetapi tidak semua air tersebut dapat kita konsumsi. Pada dasarnya air asli yang ada di permukaan bumi yang belum tercemar ada tiga jenis yaitu air tawar, air asin dan air payau.

Di negara kita ini yang memiliki iklim tropis yaitu kemarau dan penghujan, seringkali pada saat musim kemarau pada beberapa daerah mengalami kelangkaan air. Bahkan dalam kondisi yang paling parah, masyarakat terpaksa menggunakan air kubangan yang digunakan bersama baik manusia maupun hewan.

Menurut catatan UNICEF yang dilansir Water Compassion disebutkan bahwa lebih dari 4.000 anak - anak meninggal dunia karena bakteri yang terkandung di dalam air yang dikonsumsinya setiap hari. Karena masalah tersebut, di zaman sekarang ini banyak perusahaan yang menyediakan air minum dalam kemasan yang dijual di pasaran dengan harga dan ukuran yang beragam.

Namun meskipun air minum dalam kemasan ini sudah banyak tersedia, akan tetapi tetap ada sebagian masyarakat di berbagai belahan dunia yang jauh lebih memilih tetap mengkonsumsi air asli yang tersedia di bumi. Walaupun mereka tahu bahwa mengkonsumsi air kotor juga tidak baik bagi kesehatan, namun bagi mereka tidak ada pilihan lain.

Akan tetapi baik air jernih maupun air kotor juga sama - sama mengandung banyak bakteri di dalamnya apabila kita konsumsi. Beberapa jenis bakteri dalam air tersebut adalah Coliform Bacteria, Giardia Lamblia, Cryptosporidium dan Helminths.

Apabila di dalam sebuah air jernih saja terkandung banyak bakteri, parasit, virus dan protozoa, bagaimana dengan air yang kotor. Tentunya jumlah dan varietasnya akan lebih beragam dan juga akan lebih banyak lagi.

Jenis bakteri maupun parasit seperti Clostridium botulinum, Campylobacter jejuni, Vibrio cholerae, Escherichia coli, Mycobacterium marinum, Shigella dysenteriae, Legionella pneumophila banyak terkandung dalam air kotor. Selain itu jenis bakteri seperti Leptospira, Salmonella, Salmonella typhi, Vibrio vulnificus, Vibrio alginolyticus, Vibrio parahaemolyticus dan masih banyak yang lain juga banyak terdapat dalam air.

Memang, terdapat beberapa negara yang air di negaranya dapat langsung diminum tanpa dimasak terlebih dahulu. Contohnya saja Jepang. Orang-orang Jepang percaya akan kemurnian air yang ada di negaranya, sehingga kebanyakan mereka akan mengkonsumsi air yang ada di negaranya secara langsung karena sudah percaya dengan air di negaranya.

Namun, penelitian lain menyebutkan bahwa walaupun dapat dikatakan bersih dan layak minum, air-air tersebut masih mengandung banyak material yang dapat mengakibatkan hal negatif bagi tubuh manusia.

Semua air di Jepang disalurkan melalui pipa-pipa besi jadi secara logika, pipa - pipa besi tersebut apabila secara terus menerus dilewati air menyebabkan kandungan material besinya akan ikut terbawa oleh aliran air. Dan ketika kita mengkonsumsi air tersebut maka kandungan tersebut akan masuk ke dalam tubuh ketika diminum.

Kesadaran akan hal tersebut, banyak juga orang Jepang yang mulai mengubah perilaku meminum air secara langsung dengan cara membeli air kemasan. Apalagi setelah reaktor nuklir Fukushima terjadi kebocoran beberapa waktu lalu, permintaan akan air kemasan semakin meningkat.

Padahal dengan mengkonsumsi air kotor atau air yang sudah tercemar maka bahaya penyakit seperti Disentri, Kolera bahkan Hepatitis A akan menyerang kesehatan tubuh kita baik secara langsung maupun tidak. Memang, masih banyak yang meremehkan serangan penyakit - penyakit tersebut, namun sebagian besar tidak sadar bahwa penyakit tersebut dapat juga menyebabkan kematian. Para ahli menyarankan bahwa, untuk mendapatkan kualitas air yang layak minum maka proses boiling atau dimasak terlebih dahulu.

Sampai saat ini beragam organisasi mulai dari yang resmi sampai badan independen bergerak untuk mengurusi masalah air bersih, salah satunya adalah charity : water yang didirikan oleh Scott Harrison. Apabila sudah banyak orang yang peduli akan kesehatan khususnya seputar air layak minum, bagaimana dengan kita. Apakah kita sudah benar-benar mengonsumsi air layak minum?

Read More

Cara Menjernihkan Air Sumur

Cara Menjernihkan Air Sumur - Sumur yang sudah berumur atau sudah lama digunakan maka sering kali airnya akan berwarna sedikit kekuning-kuningan. Ini merupakan hal yang wajar pada sumur yang sudah tua, bahkan mungkin Anda juga mengalami hal tersebut.

Sumber : Alat uji kualitas air

Air seperti ini merupakan air yang kurang baik bagi kesehatan dan biasanya juga akan tetap berbau tidak sedap walaupun sudah direbus hingga mendidih. Selain itu bila digunakan untuk mandi juga tidak baik karena dikhawatirkan akan menimbulkan penyakit kulit.

Sebenarnya cara untuk menghilangkan bau tidak sedap dan warna kekuning-kuningan ini sama. Ada cara alami yang dapat digunakan yaitu dengan menggunakan tawas. Tawas ini merupakan kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal yang bersifat isomorf. Tawas ini adalah kristal yang mudah larut di dalam air namun ini juga masih tergantung dengan kandungan logam dan suhunya.

Tawas ini merupakan bahan yang banyak dijual di pasaran. Tawas ini dari bentuknya dsama seperti gula pasir dan terkadang juga ada yang masih berbentuk bongkahan. Tawas ini meskipun warnanya putih namun saat tawas ini bercampur dengan air maka air tersebut tidak akan berubah warna. Tawas ini juga bukan merupakan bahan yang mahal karena harga tawas ini sangat terjangkau.

Kenapa Tawas dapat Menjernihkan Air Sumur?

Tawas ini merupakan yang termasuk dalam kategori koagulan dimana sifat koagulan ini dapat menjernihkan air. Tawas ini akan menjernihkan dengan cara menstabilkan partikel-partikel berupa bahan pencemar yang berbentuk koloid. Pada pasaran tawas ini maka yang dimaksud adalah bahan aluminium sulfat. Tawas memiliki sifat sebagai flocculator dan koagulan yang terbukti bermanfaat untuk mengendapkan partikel yang melayang entah itu yang berbentuk koloid maupun yang tersuspensi.

Cara Menjernihkan Air Sumur dengan Tawas

Untuk menjernihkan air dengan tawas maka kita harus sangat memperhatikan takarannya, untuk lebih jelasnya adalah sebagai berikut :

• Untuk Air yang tidak terlalu keruh tidak berlumpur maka penggunaan tawas hanya perlu 3 - 5 sendok makan full untuk 1.000 liter air dalam sumur
• Untuk Air yang keruh dan sedikit berlumpur maka takarannya antara 5 - 8 sendok makan full untuk 1.000 liter air dalam sumur
• Jika dirasa masih keruh air sumur tersebut maka dosisnya dapat Anda tambahkan lagi, hal ini biasanya karena volume air sumur yang tidak dapat kita prediksi atau perkirakan. Penambahan ini sebaiknya dilakukan secara bertahap tidak langsung menambahkan dalam jumlah besar

Cara penggunaan tawas ini adalah dengan mencampurkan tawas dengan air kira-kira 5 mL, jika tawas masih berbentuk bongkahan maka Anda dapat menghaluskannya terlebih dahulu. Kemudian Anda aduklah tawas ini hingga larut dalam air tersebut.

Langkah selanjutnya adalah masukkan atau tuangkan larutan tawas tersebut ke dalam sumur lalu biarkan selama kurang lebih 6 jam. Hal ini karena tawas sendiri butuh waktu untuk mengikat kotoran yang terkandung dalam air sumur. Disarankan untuk memasukkan tawas pada sore hari sehingga pada pagi harinya air sumur sudah dapat Anda gunakan.

Hal yang perlu diperhatikan / Anda ketahui

• Tawas ini hanya bersifat untuk menjernihkan air, namun tidak mengubah rasanya, sehingga air sumur yang rasanya asin dan berminyak tidak dapat diatasi dengan penggunaan tawas ini
• Takaran tawas yang telah disebutkan di atas merupakan contoh yang diambil dari rata-rata penggunaannya, untuk kadarnya Anda dapat menyesuaikan sendiri dengan keadaan sumur Anda
• Bila Anda tidak dapat menemukan tawas maka Anda dapat menggunakan kapur gamping

Demikian adalah sedikit tips untuk menjernihkan air sumur Anda menggunakan bahan alami seperti tawas. Semoga artikel ini bermanfaat bagi kita semua.

Read More