Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) terus mendorong pengembangan teknologi membran sebagai solusi mutakhir untuk menjawab tantangan krisis air bersih global. Teknologi ini dinilai sangat strategis karena menawarkan proses pemurnian air dan pengolahan limbah yang efisien, hemat energi, serta ramah lingkungan.
Hal ini disampaikan oleh Penelaah Teknis Kebijakan Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN, Ria Desiriani, dalam forum pertemuan ilmiah riset dan inovasi ORNAMAT #85 secara daring pada Selasa (19/5/2025).
Ria dalam paparannya bertajuk “Material Membran Fungsional dalam Teknologi Purifikasi Air dan Remediasi Air Limbah” menyoroti peran strategis teknologi membran dalam mendukung pengolahan air berkelanjutan.
Ia menjelaskan bahwa teknologi membran telah berkembang pesat sejak awal komersialisasi membran reverse osmosis (RO) pada dekade 1960-an. Saat ini, teknologi tersebut menjadi salah satu solusi utama di berbagai sektor industri, seperti pengolahan air dan limbah, pangan dan minuman, bioteknologi, farmasi, medis, kimia, hingga energi.
Seiring meningkatnya kebutuhan global terhadap air bersih, teknologi membran semakin relevan.
“Membran pada dasarnya merupakan selective barrier (penghalang selektif) yang memungkinkan komponen tertentu melewati lapisan membran, sementara komponen lain tertahan. Prinsip ini menjadi fondasi penting dalam berbagai aplikasi pemurnian air maupun remediasi air limbah,” ujar Ria.
Ria juga memaparkan perkembangan industri membran secara global, yang saat ini bahkan telah memiliki fasilitas skala besar. Selain itu, teknologi membran digunakan dalam pemrosesan gas alam dan membrane bioreactor. Nilai pasar membran dunia yang terus meningkat menunjukkan tingginya kebutuhan serta potensi teknologi ini dalam mendukung pembangunan berkelanjutan.
**Klasifikasi dan Teknik Pembuatan Membran**
Lebih lanjut, Ria menjelaskan bahwa membran dapat diklasifikasikan berdasarkan material penyusunnya, yakni membran polimerik, anorganik, cair, dan biologis. Perkembangan teknologi juga memungkinkan kombinasi berbagai material dalam bentuk mixed-matrix membrane, yaitu membran komposit yang dirancang untuk menggabungkan keunggulan masing-masing material penyusunnya.
“Teknik preparasi membran, khususnya metode phase inversion yang hingga kini menjadi teknik paling banyak digunakan secara komersial. Proses ini melibatkan perubahan fase larutan polimer menjadi struktur membran padat melalui mekanisme presipitasi, sehingga terbentuk pori-pori dengan ukuran dan distribusi tertentu. Karakteristik akhir membran dipengaruhi oleh berbagai parameter, seperti jenis polimer, pelarut dan nonpelarut, komposisi larutan cetak, serta kondisi bak koagulasi,” ujarnya.
Berbagai material polimer, seperti polyethersulfone (PES), polysulfone (PS), polyvinylidene fluoride (PVDF), dan polyamide (PA), banyak digunakan karena memiliki ketahanan mekanik dan kimia yang baik.
Menurut Ria, untuk meningkatkan performa membran, dilakukan penambahan modifier seperti nanopartikel, garam, maupun bahan alami guna meningkatkan porositas, hidrofilisitas, serta ketahanan terhadap fouling (penyumbatan).
**Inovasi Berbasis Spons Laut dan Teh Hijau**
Dalam kesempatan tersebut, Ria memaparkan hasil penelitian terkait pengembangan membran berbasis bahan alami, di antaranya membran yang diinfus ekstrak spons laut untuk mengendalikan fouling dan pertumbuhan bakteri. Penelitian inovatif tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal internasional Process Safety and Environmental Protection pada tahun 2026.
Selain itu, terdapat penelitian mengenai pengendalian fouling organik dan biologis pada membran polyethersulfone melalui metode blending dan modifikasi permukaan menggunakan aditif alami, seperti kolagen, kitosan, dan polifenol teh hijau. Pendekatan ini menunjukkan potensi besar pemanfaatan biomaterial dalam meningkatkan keberlanjutan teknologi membran.
Ria menambahkan, selain proses sintesis, karakterisasi membran juga menjadi aspek penting untuk memastikan kinerja optimal. Parameter yang dianalisis meliputi ukuran dan distribusi pori, hidrofilisitas, muatan permukaan, kompatibilitas kimia, hingga biaya produksi.
Sementara itu, evaluasi performa membran dilakukan melalui berbagai metode eksperimen, seperti bubble point, pengukuran permeabilitas, contact angle, dan uji solute rejection.
Meskipun memiliki potensi yang masif, teknologi ini masih menyisakan sejumlah pekerjaan rumah bagi para ilmuwan dunia untuk penyempurnaan aplikasinya di lapangan.
“Teknologi membran memiliki peluang besar dalam mendukung penyediaan air minum, pengolahan air pesisir, hingga pemulihan kualitas perairan yang terdampak pencemaran. Namun demikian, tantangan seperti fouling, umur pakai membran, dan efisiensi biaya masih menjadi fokus penelitian lanjutan yang perlu diatasi melalui inovasi material dan rekayasa proses,” ia menegaskan.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: