Ilmuwan Kembangkan Pelapis Baru Yang Tidak Beracun Agar Desalinasi Air Laut Lebih Bersih Dan Ramah Lingkungan

Peneliti KAUST telah mengembangkan pelapis yang dapat digunakan untuk membersihkan membran desalinasi. Lapisan non-beracun dapat memberikan alternatif yang lebih aman dan lebih efektif untuk bahan kimia berbahaya dalam sistem osmosis terbalik yang digunakan untuk desalinasi air laut.

Proses desalinasi osmosis terbalik menggunakan tekanan untuk menyaring air laut melalui membran semi-permeabel untuk menghasilkan air minum segar. Meskipun teknologi ini lebih hemat energi daripada metode desalinasi lainnya, kinerjanya mungkin terhalang oleh pertumbuhan bakteri dan mikroorganisme lain di permukaan membran.

Dr. Maria Fernanda Nava Ocampo mengatakan: "Biofilm ini membentuk lapisan yang tidak memungkinkan air lewat dengan mudah." kata Johannes Vrouwenvelder. "Salah satu masalah terbesar dengan semua metode pengendalian biofouling saat ini adalah bahwa mereka tidak dapat sepenuhnya menghapus biofilm dari sistem membran, yang mengakibatkan fouling permanen. Ini akan menyebabkan peningkatan konsumsi energi dan pelepasan bahan kimia kontrol ke laut."

Meskipun lapisan lain biasanya terbuat dari bahan kimia berbahaya, lapisan polielektrolit baru menghindari kebutuhan untuk memasang penghubung beracun ke membran. Ini juga dapat disiram dengan aman keluar dari sistem dengan air garam dan peningkatan aliran, sehingga tidak ada biofilm pada permukaan membran.

Nava-Ocampo mengatakan: "Keuntungan dari lapisan kami adalah bahwa ia melekat pada permukaan melalui interaksi elektrostatik, jadi kita tidak perlu menggunakan bahan kimia." "Kita juga bisa melapisi film tanpa mengobatinya tejak awal. Film tetap Dalam sistem, kita hanya perlu melewati lapisan melalui arus yang sama yang digunakan untuk desalinasi."

Tim menguji lapisan yang mereka buat menggunakan simulator fouling membran, perangkat kecil yang mensimulasikan kondisi di pabrik desalinasi osmosis terbalik. Mereka mengedarkan lapisan lima kali dalam sistem untuk membentuk lapisan pada permukaan membran, dan menambahkan nutrisi biodegradable untuk meningkatkan pertumbuhan biofilm.

Setelah 8 hari, para peneliti menyiram sistem dengan aliran tinggi, larutan garam tinggi selama 24 jam untuk menghilangkan lapisan. Tim membandingkan kinerja film yang dilapisi dengan kontrol yang tidak dilapisi.

Menggunakan mikroskop elektron transmisi, para peneliti menemukan bahwa lapisan tetap stabil dalam air garam, sehingga cocok untuk desalinasi. Dengan meningkatkan intensitas aliran air dan salinitas air, tim berhasil melepas lapisan dan menempelkan biofilm dari membran.

Setelah proses pembersihan ini, aliran cairan melalui membran yang dilapisi dua kali lipat dari kontrol yang tidak dilapisi.

"Ini menunjukkan bahwa teknologi kami memiliki potensi pembersihan yang lebih baik," kata Nava-Ocampo. "Langkah selanjutnya adalah membuatnya lebih efektif dan tahan lama pada skala yang lebih besar."