Ilmuwan Kembangkan Teknologi Jernihkan Air Laut Agar Dapat Diminum

Ilmuwan Lawrence Livermore, bekerjasama dengan para peneliti di Northeastern University, telah mengembangkan pori-pori nanotube karbon yang dapat menyingkirkan garam dari air laut. Tim tersebut juga menemukan bahwa permeabilitas air di nanotube karbon (CNTs) dengan diameter lebih kecil dari nanometer (0,8nm).

Dilansir dari Sciencedaily.com, nanotube memiliki struktur rongga yang terbuat dari atom karbon dalam susunan yang unik dan 50 ribu kali lebih tipis dari rambut manusia. Permukaan nanotube super halus ini bertanggungjawab atas permeabilitas air yang sangat tinggi, sementara ukuran pori-pori yang kecil menghalangi ion garam yang berukuran besar.

Permeabilitas merupakan kemampuan batuan untuk dapat meloloskan satu macam fluida apabila terdapat dua macam fluida, yang dalam kasus ini air dan ion garam pada air laut. Meningkatnya permintaan air tawar merupakan ancaman global bagi pembangunan berkelanjutan, yang mengakibatkan kelangkaan air bagi 4 miliar orang.

Teknologi pemurnian air saat ini dapat memanfaatkan pengembangan membran dengan pori-pori khusus yang meniru protein biologis selektif yang sangat efisien. "Kami menemukan bahwa nanotube karbon dengan diameter lebih kecil dari nanometer menghasilkan fitur struktural utama yang memungkinkan peningkatan transportasi. Saluran hidrofobik yang sempit ini memaksa air untuk mentranslasi dalam susunan file tunggal, sebuah fenomena yang serupa dengan yang ditemukan pada pengangkut air biologis yang paling efisien," ungkap Ramya Tunuguntla, seorang peneliti postdoctoral LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory).

Simulasi komputer dan studi eksperimental tentang transportasi air melalui CNT dengan diameter lebih besar dari 1 nm menunjukkan peningkatan aliran air. Namun tidak sesuai dengan efisiensi transportasi protein biologis dan tidak memisahkan garam secara efisien.

Terobosan kunci yang dicapai oleh tim LLNL adalah menggunakan nanotube berdiameter kecil yang diberikan dorongan kinerja yang dibutuhkan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. "Studi ini mengungkapkan rincian mekanisme transportasi air dan menunjukkan bahwa manipulasi rasional dari parameter ini dapat meningkatkan efisiensi pori-pori," ungkap Meni Wanunu, seorang profesor fisika di Northeastern University.

Alex Noy, peneliti utama LLNL di proyek CNT mengatakan karbon nanotube adalah platform unik untuk mempelajari transportasi molekuler dan nanofuidics. Penemuan oleh ilmuwan LLNL dan rekan memiliki impilkasi yang jelas bagi teknologi pemurnian air generasi berikutnya. (Okz/d)