Sabun dan Deterjen

Limbah domestik kerapkali mengandung sabun dan diterjen. Keduanya merupakan sumber potensial bagi bahan pencemar organik. Sabun adalah senyawa garan dari asam-asam lemak tinggi, seperti natrium stearat, C17H35COO^-Na⁺. Aksi pencucian dari sabun banyak dihasilkan dari kekuatan pengemulsian dan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dari air. Konsep ini dapat dipahami dengan mengingat kedua sifat dari ion sabun. Suatu gambaran dari stearat terdiri dari ion karboksil sebagai “kepala” dengan hidrokarbon yang panjang sebagai “ekor“.

Dengan adanya minyak, lemak dan bahan organik tidak larut dalam air lainnya, kecenderungan untuk ‘ekor” dari anion melarut dalam bahan organik, sedangkan bagian “kepala” tetap tinggal dalam larutan air.

Oleh karena itu sabun mengemulsi atau mengsuspensi bahan organik dalam air. Dalam proses ini, anion-anion membentuk partikel-partikel micelle 

Keuntungan yang utama dari sabun sebagai bahan pencuci terjadi dari reaksi dengan kation-kation divalen membentuk garam-garam dari asam lemak yang tidak larut.

2 C17H35COO^-Na⁺ + Ca²⁺ –> Ca(C17H35CO2)2(s) + 2 Na⁺

Padatan-padatan tidak larut ini, biasanya garam-garam dari mahnesium atau kalsium. Keduanya tidak seluruhnya efektif seperti bahan­bahan pencuci. Bila sabun digunakan dengan cukup, semua kation divalen dapat dihilangkan oleh reaksinya dengan sabun, dan air yang mengandung sabun berlebih dapat mempunyai kemampuan pencucian dengan kualitas yang baik.

Begitu sabun masuk ke dalam buangan air atau suatu sistem akuatik biasanya langsung terendap sebagai garam-garam kalsium dan magnesium, oleh karena itu beberapa pengaruh dari sabun dalam larutan mungkin dapat dihilangkan. Akhirnya dengan biodegridasi, sabun secara sempurna dapat dihilangkan dari lingkungan. Oleh kerena itu i terlepas dari pembentukan buih yang tidak enak dipandang, sabun tidak menyebabkan pencemaran yang penting.

Deterjen sintentik mempunyai sifat-sifat mencuci yang baik dan tidak membentuk garam-garam tidak larut dengan ion-ion kalsium dari magnesium yang biasa terdapat dalam air sadah. Deterjen sintetik mempunyai keuntungan tambahan karena secara relatif bersifat asam kuat, oleh karena itu tidak menghasilkan endapan sebagai asam-asam yang mengendap suatu karakteristik yang tidak nampak pada sabun.

Unsur kunci dari deterjen adalah bahan surfaktan atau bahan aktif permukaan yang bereaksi dalam menjadikan air menjadi basah (wetter) dan sebagai bahan pencuci yang lebih baik. Surfaktan terkonsentrasi pada batas permukaan antara air dengan  gas (udara), padatan-padatan (debu)  dan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur (minyak). Hal ini terjadi karena struktur “Amphiphilic” yang berarti bagian yang satu dari molekul adalah suatu yang bersifat polar atau gugus ionik (sebagai kepala) dengan afinitas yang kuat untuk air dan bagian lainnya suatu hidrokarbon (sebagai ekor) yang tidak suka air.

Senyawa ini suatu surfaktan alkil sulfat, suatu jenis yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan seperti shampo, kosmetik, pembersih, dan loundry. Sampai tahun 1960-an  sufaktan yang paling umum digunakan adalah alkil benzen sulfonat. ABS suatu produk derivat alkil benzen. ABS sangat tidak menguntungkan karena ternyata sangat lambat terurai oleh bakteri pengurai disebabkan oleh adanya rantai bercabang pada strukturnya. Oleh kerena itu ABS kemudian digantikan oleh surfaktan yang dapat dibiodegradasi yang dikenal dengan Linier Alkil Sulfonat (LAS). Sejak LAS menggantikan ABS dalam deterjen masalah-masalah yang timbul seperti penutupan permukaan air oleh gumpalan busa dapat dihilangkan dan toksinitasnya terhadap ikan di air telah banyak dikurangi.

Sampah dan buangan-buangan kotoran dari rumah tangga, pertanian dan pabrik/industri dapat mengurangi kadar oksigen dalam air yang dibutuhkan oleh kehidupan  dalam air. Di bawah pengaruh bakteri anaerob senyawa organik akan terurai dan menghasilkan gas-gas NH3 dan H2S dengan bau busuknya. Penguraian senyawa-senyawa organik juga akan menghasilkan gas-gas beracun dan bakteri-bakteri patogen yang akan mengganggu kesehatan air.

Ditergen tidak dapat diuraikan oleh organisme lain kecuali oleh ganggang hijau dan yang tidak sempat diuraikan ini akan menimbulkan pencemaran air. Senyawa-senyawa organik seperti pestisida (DDT, dikhloro difenol trikhlor metana), juga merupakan bahan pencemar air. Sisa-sisa penggunaan pestisida yang berlebihan akan terbawa aliran air pertanian dan akan masuk ke dalam rantai makanan dan masuk dalam jaringan tubuh makhluk yang memakan makanan itu.

Bahan pencemar air yang paling berbahaya adalah air raksa. Senyawa­senyawa air raksa dapat berasal dari pabrik kertas, lampu merkuri. Karena pengaruh bakteri anaerob garam anorganik Hg dengan adanya senyawa hidrokarbon akan bereaksi membentuk senyawa dimetil mekuri (CH3)2Hg yang larut dalam air tanah dan masuk dalam rantai makanan yang akhirnya dimakan manusia.

Energi panas juga dapat menjadi bahan pencemar air, misalnya penggunaan air sebagai pendingin dalam proses di suatu industri atau yang digunakan pada reaktor atom, menyebabkan air menjadi panas. Air yang menjadi panas, selain mengurangi kelarutan oksigen dalam air juga dapat berpengaruh langsung kehidupan dalam air.

Deterjen adalah salah satu bahan pencuci yang sering digunakan baik dalam indusri maupun rumah tangga. Umumnya perkembangan industri deterjen sangat cepat sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk. Perkembangan industri ini disatu pihak memepunyai dampak positif yaitu, berupa penambahan penghasilan serta penyediaan lapangan pekerjaan bagi masyarakat, tetapi dilain pihak juga membawa dampak negative yang ditimbulkan oleh air buangan dari air limbah deterjen tersebut. Banyak cara yang telah dilakukan untuk mengolah air limbah deterjen. Salah satu cara yang digunakan adalah proses biologis dengan menggunakan alat Trickling Filter, yaitu teknik untuk meningkatkan kontak dari air limbah dengan mikroorganisme pemakan bahan-bahan organik yang mengambil oksigen untuk metabolismenya.

Kesadahan Air

Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral yang terdapat di dalam air umumnya mengandung ion Ca2+ dan Mg2+. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Kesadahan air ini dapat dilihat pada air ketika sedang mencuci, karena sebenarnya air sadah sendiri adalah air biasa yang sering digunakan sehari-hari. Dari air tersebut kita akan menemukan dua jenis air:

Air Lunak
Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu cukup banyak maka air tersebut termasuk air lunak. Air lunak adalah air yang mengandung kadar mineral yang rendah. Penentuan air ini dilihat dari jumlah busa sabun yang dihasilkan.

Air Sadah (hard water)
Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu sangat sedikit atau bahkan tidak menghasilkan sabun sama sekali maka air tersebut merupakan air sadah. Air sadah ini adalah air yang mengandung kadar mineral yang sangat tinggi. Biasanya secara fisik terlihat air tampak keruh. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3. Air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan (scum) yang sukar dihilangkan.

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air Sadah Sementara, yaitu air yang mengandung garam hidrogen karbonat (Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2). Senyawa Kalsium Karbonat dan Magnesium Karbonat dari batu kapur dan dolomite dapat larut menjadi senyawa Bikarbonat karena adanya gas karbondioksida di udara.
CaCO3(S) + 2 H2O(l) + CO2(g) → Ca(HCO3)2

Air Sadah Tetap, yaitu air yang mengandung garam selain garam hidrogen karbonat, seperti garam sulfat (CaSO4, MgSO4) dan garam klorida (CaCl2, MgCl2). Air sadah tetap tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, tetapi harus ditambahkan Natrium Karbonat (soda)
MgCl2(aq) + Na2CO3(aq) → MgCO3(s) + 2NaCl(aq)

Air sadah kurang baik apabila digunakan untuk mencuci dengan menggunakan sabun (NaC17H35COO). Hal ini disebabkan karena ion Ca2+ atau Mg2+ dalam air sadah dapat mengendapkan sabun sehingga membentuk endapan berminyak yang terapung dipermukaan air. Dengan demikian, sabun hanya sedikit membuih dan daya pembersih sabun berkurang.
2NaC17H35COO(aq) + Ca2+ → Ca(C17H35COO)2 (s) + 2Na+(aq)

Walaupun tidak berbahaya, air sadah dapat menimbulkan kerugian, diantaranya :

• Kesadahan Air dapat menurunkan efisiensi dari deterjen dan sabun.
• Kesadahan Air dapat menyebabkan noda pada bahan pecah belah dan bahan flat.
• Kesadahan Air dapat menyebabkan bahan linen berubah pucat.
• Mineral Kesadahan Air dapat menyumbat semburan pembilas dan saluran air.
• Residu Kesadahan Air dapat melapisi elemen pemanas dan menurunkan efisiensi panas.
• Kesadahan Air dapat menciptakan biuh logam pada kamar mandi shower dan bathtubs.

Menghilangkan Kesadahan
Pemanasan.
Pemanasan dapat menghilangkan kesadahan sementara. Pada suhu tinggi, garam hidrogen karbonat Ca(HCO3)2 akan terutarai, sehingga ion Ca2+ akan mengendap sebagai CaCO3
Ca(HCO3)2(aq) à CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)

Penambahan ion karbonat.
Soda (NaCO3).10H2O yang ditambahkan dalam air sadah dapat mengendapkan ion Ca2+ menjadi endapan CaCO3.
Na2CO3.10H2O(s) à 2Na+(aq) + CO32- + 10H2O
CaCl2 à Ca2+(aq) + 2Cl-(aq)
Na2CO3.10H2O(s) + CaCl2 à 2NaCl + CaCO3 + 10H2O

Menggunakan zat pelunak air.
Natrium Heksametafosfat [Na2(Na4(PO3))] dapat digunakan untuk menghilangkan air sadah yang mengandung ion Ca2+ dan Mg2+. Kedua ion ini akan diubah menjadi ion kompleks yang mudah larut, sehingga tidak dapat bergabung dengan ion dari sabun.
Na2[Na4(PO3)6](s) à 2Na+(aq) + [Na4(PO3)6]2-(aq)
CaCl2 à Ca2+ + 2Cl-
Na2[Na4(PO3)6] + CaCl2 à 2NaCl + Ca[Na4(PO3)6]

Menggunakan resin penukar ion.
Resin berfungsi mengikat semua kation atau anion yang ada di dalam air sadah.

Water Softening

TEKNOLOGI PROSES PRODUKSI BIO-ETHANOL

Alkohol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu biasanya disebut dengan bio-ethanol.  Ubi kayu, ubi jalar, dan jagung merupakan tanaman pangan yang biasa ditanam rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis tanaman tersebut merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan sebagai sumber bahan baku pembuatan bio-ethanol atau gasohol.  Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan tanaman yang setiap hektarnya paling tinggi dapat memproduksi ethanol.  Selain itu pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bio-ethanol juga didasarkan pada pertimbangan ekonomi.  Pertimbangan keekonomian pengadaan bahan baku tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya bahan baku untuk memproduksi setiap liter ethanol/bio-ethanol. 

Secara umum ethanol/bio-ethanol dapat digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, campuran bahan bakar untuk kendaraan. Mengingat pemanfaatan ethanol/bio-ethanol beraneka ragam, sehingga grade ethanol yang dimanfaatkan harus berbeda sesuai dengan penggunaannya. Untuk ethanol/bio-ethanol yang mempunyai  grade 90-96,5% vol dapat digunakan pada industri, sedangkan ethanol/bio-ethanol yang mempunyai  grade 96-99,5% vol dapat digunakan sebagai campuran untuk miras dan bahan dasar industri farmasi. Berlainan dengan besarnya  grade ethanol/bio-ethanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan yang harus betul-betul kering dan anhydrous supaya tidak korosif, sehingga ethanol/bio-ethanol harus mempunyai  grade sebesar 99,5-100% vol.  Perbedaan besarnya  grade akan berpengaruh terhadap proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air.

Untuk selengkapnya silahkan klik link berikut ini:

www.oocities.org/markal_bppt/publish/biofbbm/biindy.pdf

Energi Ramah Lingkungan dan Aman

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) bersama sumber energi alternatif lain telah menjadi energi masa depan ramah lingkungan.

Riset Badan Energi Internasional (IEA) pada 2008 menunjukkan, jika kapasitas nuklir digandakan empat kali lipat pada tahun 2050, nuklir mampu memangkas emisi karbon hingga 6 persen.

Hal ini semacam oase saat dunia menghadapi ancaman perubahan iklim akibat emisi karbon yang sudah terlalu banyak diproduksi manusia hasil pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara dan minyak.

Jika kita mau mencegah dampak buruk perubahan iklim, maka perlu memangkas emisi karbon hingga 30 persen pada tahun 2020 dan 80 persen pada tahun 2050. Nah, PLTN ini mampu mereduksi emisi rumah kaca. Oleh karenanya penggunaan PLTN dianggap sesuai dengan harapan komunitas global yang menginginkan pengurangan karbon.

Bayangkan, manakala batu bara menghasilkan 850 ton emisi karbon per gigawatt per jam, minyak 750 gigawatt dan gas 500 gigawatt, maka energi nuklir hanya mengeluarkan emisi 8 gigawatt per jam.

PLTU berdaya 1.000 MW menghabiskan 3,7 juta ton batu bara per tahun dan melepaskan 6,7 juta ton CO2 per tahun. Pasokan energi nuklir menyumbang 16 persen total listrik dunia sekaligus memupus emisi 2,5 miliar ton gas karbon setiap tahun.

Sebanyak 441 PLTN yang kini beroperasi di seluruh dunia telah menghindari emisi hampir 3 miliar ton CO2 per tahun atau setara dengan gas buang berasal lebih dari 428 juta mobil.

Lalu bagaimana dengan limbahnya? Untuk satu unit PLTN berkapasitas 1.000 MW menghasilkan limbah rata-rata hanya 300 meter kubik per tahun yang dapat disimpan dalam penampungan sementara selama 20 tahun, sebelum nantinya dikirim ke penyimpanan limbah akhir.

Lokasi penyimpanan limbah radioaktif PLTN mensyaratkan letaknya harus jauh dari pemukiman penduduk jauh dari sumber air serta memiliki risiko gempa yang kecil. Suatu tempat penyimpanan limbah radioaktif dibangun beberapa puluh sampai ratus meter di bawah tanah, seperti bunker yang berlapis-lapis dengan beton.

Saat ini, Indonesia sudah memiliki tempat penyimpanan limbah radioaktif di Serpong, terbesar di Asia Tenggara dan aman. Tempat ini menerima limbah radioaktif selain dari tiga reaktor riset Batan di Serpong, Bandung dan Yogyakarta, juga limbah radioaktif yang berasal dari seluruh rumah sakit dan industri di tanah air.

Melalui proses evaporasi, limbah ini kemudian direduksi volumenya dari 100 liter menjadi 2 liter. Setelah itu sisa cairan yang tinggal sedikit dicampur semen sehingga terkungkung dan mudah dikendalikan.

Dibanding dengan limbah bahan berbahaya beracun (B3) seperti sianida dan lainnya, limbah radioaktif yang bersifat tak stabil ini bisa meluruh dengan sendirinya karena memancarkan energi berupa sinar atau partikel untuk mencapai kestabilan.

Indonesia sebenarnya termasuk negara yang mungkin untuk segera memanfaatkan tenaga nuklir. Selain telah berpuluh tahun berpengalaman mengelola dan mengoperasikan 3 unit reaktor, Indonesia juga telah memiliki sejumlah ahli nuklir yang diakui dunia. (WEBTORIAL)

• VIVAnews

Mengolah Kotoran Ternak Menjadi Energi Ramah Lingkungan

SIAPA sangka kotoran ternak bisa jadi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Lewat proses fermentasi, limbah yang baunya amat merangsang itu dapat diubah menjadi biogas. Energi biogas punya kelebihan dibanding energi nuklir atau batu bara, yakni tak berisiko tinggi bagi lingkungan. Selain itu, biogas tak memiliki polusi yang tinggi. Alhasil, sanitasi lingkungan pun makin terjaga.
Sejak terjadi krisis energi pada tahun 1973, masalah energi menjadi topik utama dunia.
Negara-negara maju mulai berlomba mencari terobosan baru dalam menghasilkan energi alternatif yang jauh lebih murah ketimbang minyak dan gas. Mereka pun menerapkan kebijakan diversifikasi energi. Tentunya ketergantungan pada energi tak terbarukan tadi makin berkurang. Ini wajar, sebab setiap krisis yang terjadi selalu memberikan efek pada kenaikan harga BBM serta ketersediaan yang kurang memadai.
”Salah satu contoh energi alternatif tadi adalah biogas. Energi ini punya masa depan cerah. Kita pun punya banyak bahan baku sumber energi itu,” ungkap Daru Mulyono dari Direktorat Teknologi Budi Daya Pertanian, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Sayangnya, pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas ini kalah ngetop ketimbang pupuk tanaman dari kotoran itu.

Padahal dengan teknologi biogas, kandungan zat-zat alami yang terdapat pada kotoran ternak dapat dipakai untuk memenuhi kebutuhan energi yang kian meningkat. Jadi ribut-ribut soal pasokan energi yang kurang tidak bakal ada lagi. Pasalnya, biogas bisa dipakai untuk apa saja. Sebut saja mulai dari memasak, lampu penerangan, transportasi hingga keperluan lain yang perlu energi. Nah, bila biogas telah diaplikasikan secara luas, ribut-ribut kekurangan pasokan energi bisa dihindari. Dan urusan sanitasi lingkungan pun bisa teratasi.
Namun menurut catatan ALGAS (1997), sektor peternakan merupakan kontributor kedua dalam angka emisi gas metan. Nomor satunya dipegang sektor pertanian. Bersama CO, N2O, NOx, gas metan adalah gas rumah kaca yang dihasilkan dari aktivitas di bidang pertanian dan peternakan. Fermentasi dari pencernaan ternak (enteric fermentation) menyumbang sebagian besar emisi gas metan yang dihasilkan peternakan.

Tapi, jangan khawatir, emisi gas metan yang muncul bisa dikurangi. Caranya, dengan perbaikan kualitas makanan ternak. Bila tidak, manfaatkanlah kotoran ternak tadi sebagai biogas. ”Di beberapa daerah, seperti Solo, implementasi sisa produksi menjadi biogas telah ada. Mereka sudah memanfaatkan kotoran ternak menjadi sumber energi panas untuk kebutuhan dapur,” ungkap Riska Elyza dari Pelangi Indonesia, sebuah LSM yang berkutat dalam masalah lingkungan. Bahkan mereka sudah berhasil merancang kompor khusus seperti layaknya kompor gas elpiji. ”Ini jadi bukti kalau biogas bisa diterapkan. Hanya saja ia butuh sosialisasi dan transfer teknologi yang gencar dari berbagai pihak,” tegas Riska.


Gas Rawa
Biogas biasanya dikenal sebagai gas rawa atau lumpur. Gas campuran ini didapat dari proses perombakan kotoran ternak menjadi bahan organik oleh mikroba dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini populer dengan nama anaerob. Selama proses fermentasi, biogas pun terbentuk.

Dari fermentasi ini, akan dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas metana (CH4), karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H2S. Metana yang dikandung biogas berjumlah 54 – 70 persen, sedang karbon dioksida antara 27 – 43 persen. ”Gas-gas lainnya cuma punya persentase sedikit saja,” ujar Daru. Selama proses itu, mikroba yang bekerja butuh makanan. Makanan tersebut mengandung karbohidrat, lemak, protein, fosfor dan unsur-unsur mikro. Lewat siklus biokimia, nutrisi tadi akan diuraikan. Dengan begitu, akan dihasilkan energi untuk tumbuh. ”Dari proses pencernaan anaerobik ini akan dihasilkan gas metan,” ungkap Daru.

Bila unsur-unsur dalam makanan tadi tak berada dalam takaran yang seimbang alias kurang, bisa dipastikan produksi enzim untuk menguraikan molekul karbon komplek oleh mikroba akan terhambat. ”Nah, untuk menjamin semuanya berjalan lancar, unsur-unsur nutrisi yang dibutuhkan mikroba harus tersedia secara seimbang,” tutur lelaki kelahiran Yogyakarta ini. Dalam pertumbuhan mikroba yang optimum biasanya dibutuhkan perbandingan unsur C : N : P sebesar 100 : 2,5 : 0,5.

Selain masalah nutrisi, ada faktor lain yang perlu dicermati karena berpotensi mengganggu jalannya proses fermentasi. ”Ada beberapa senyawa yang bisa menghambat proses penguraian dalam suatu unit biogas. Untuk itu, saat menyiapkan bahan baku untuk produksi biogas, bahan-bahan pengganggu seperti antibiotik, desinfektan dan logam berat harus diperhatikan saksama,” terang Daru.

Gas metan hasil fermentasi ini akan menyumbang nilai kalor yang dikandung biogas, besarnya antara 590 – 700 K.cal per kubik. Sumber utama nilai kalor biogas berasal dari gas metan itu, plus sedikit dari H2 serta CO. Sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tidak memiliki konstribusi dalam soal nilai panas tadi.
Sementara dalam hal tingkat nilai kalor yang dimiliki, biogas punya keunggulan yang signifikan ketimbang sumber energi lainnya, seperti coalgas (586 K.cal/m3) ataupun watergas (302 K.cal/m3). Nilai kalor biogas itu kalah oleh gas alam (967 K.cal/m3). Bahkan, menurut D. Wibowo dalam paper-nya Gas Bio Sebagai Suatu Sumber Energi Alternatif, setiap kubik biogas setara dengan setengah kilogram gas alam cair (liquid petroleum gases), setengah liter bensin dan setengah liter minyak diesel. Biogas pun sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25 – 1,50 kilo watt hour (kwh).

Dari nilai kalor yang dikandung, biogas mampu dijadikan sumber energi dalam beberapa kegiatan sehari-hari. Mulai dari memasak, pengeringan, penerangan hingga pekerjaan yang membutuhkan pemanasan (pengelasan).
Selain itu, biogas juga bisa dipakai sebagai bahan bakar untuk menggerakkan motor. Menurut Daru, untuk keperluan ini, biogas sebelumnya harus dibersihkan dari kemungkinan adanya gas H2S karena gas tersebut bisa menyebabkan korosi. Agar tak timbul gas yang baunya seperti kentut itu, kita mesti melewatkan biogas pada ferri oksida. ”Nantinya ferri oksida inilah yang akan mengikat (gas) H2S tadi,” ucap Daru.

Bila biogas digunakan sebagai bahan bakar motor maka diperlukan sedikit modifikasi pada sistem karburator. Hasil kerja motor dengan bahan bakar biogas ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti pembangkit tenaga listrik, pompa air dan lainnya. Selain itu, biogas juga bisa dipadukan dengan sistem produksi lain.
(bayu mardana)

Diclofenac yang ada di Lingkungan

Sisa obat anti-inflammatory diclofenac di lingkungan telah diketahui oleh public sejak tahun 2004 ketika musnahnya populasi burung hering yang langka di Pakistan berkaitan dengan pemberian makan burung tersebut dengan sapi yang mengandung obat. Beberapa studi telah menunjukkan bahwa diclofenac dan metabolitenya, setelah digunakan pada manusia, terlepas melalui pabrik pengolahan limbah pembuangan dan tepatnya lagi terbuang ke lingkungan. Para peneliti yang dipimpin oleh Leif Kronberg dari Finland’s Åbo Akademi University melaporkan bahwa diclofenac dan metabolitenya dapat terakumulasi di ginjal ikan rainbow trout pada tingkat yang dapat menyebabkan perubahan selular (Environ. Sci. Technol., DOI: 10.1021/es903402c). Pada level tersebut yang baru – baru ini dikuantifikasikan oleh Charles R. Tyler dari University of Exeter, di Inggris beserta rekan kerjanya (Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 2176). Dua laporan yang digabungkan menerangkan bahwa ikan yang hidup di hilir dari pabrik pengolahan limbah pembuangan mungkin berada dalam resiko. Bagaimanapun, berita mengenai diclofenac tidak semuanya buruk. Sebuah tim yang dipimpin oleh Willy Verstraete dari Ghent University, di Belgia, melaporkan bahwa manganese oksida yang diproduksi oleh bacteria lebih baik dalam menguraikan diclofenac dari pada sintetis dari MnO₂ karena bakteri dapat mereoksidasikan bentuk Mn²⁺ (Environ. Sci. Technol., DOI: 10.1021/es9027327). MnO_x biological merupakan teknologi yang menjanjikan dalam menghilangkan diclofenac dari pabrik pengolahan limbah pembuangan, kata Verstraete.

Cangkang kepiting untuk membuat elektroda karbon

Cangkang kepiting memberikan suatu template yang murah dan nyaman guna membuat elektroda karbon yang berperforma tinggi dalam penyimpanan energi dan konversinya, kata para ilmuwan Cina.

Bahan karbon mempunyai potensi aplikasi yang sangat banyak, termasuk elektroda – elektroda pada superkapasitor dan sel – sel bahan bakar. Struktur porinya dikenal dapat mempengaruhi properti physicokimiawinya dan secara normal dikontrol dengan menggunakan suatu template yang keras dan berpori seperti zeolite atau silika. Namun proses ini biasanya melibatkan penggunaan asam hydrofluoric guna menghilangkan beberapa template-nya, yang mana dapat saja komplek dan mahal.

Sebuah kelompok peneliti dari Fudan University, dipimpin oleh Yong-Yao Xia, telah mendemonstrasikan bahwa cangkang kepiting mempunyai struktur barisan berpori pada tingkat mikroskopisnya. Dengan menyelidiki struktur unik ini, mereka telah menghasilkan susunan nanofiber karbon berpori dengan mengkombinasikan template cangkang kepiting yang keras dengan metode pen-template-an yang dibuat lunak. ‘Beberapa template biologis pada umumnya sangat banyak, dapat diperbaharui, murah dan ramah lingkungan dibandingkan dengan template buatan,’ jelas Xia.

Susunan nanofiber karbon berpori dapat dibuat dengan menggunakan cangkang kepiting sebagai template-nya

Setelah pembakaran cangkang kepiting di udara, template berpori utamanya terdiri dari kalsium karbonat. Dengan menambahkan template copolymer yang lunak dan resol terdahulu membentuk kerangka karbonnya. Dengan pemanasan dibawah gas nitrogen menghilangkan template yang lunak dan template yang keras dapat dilarutkan pada asam hydrochloric.

‘Template cangkang kepiting yang keras tidak hanya mudah untuk dipindahkan tetapi berpori secara hirarkinya,’ kata Rui Zhang, seorang ahli pada bahan karbon berpori pada Shanghai Institute of Technology. Susunan karbon nanofiber yang ter-template menyimpan tingkat hirarki keporiannya, dengan membentuk pori – pori dengan tiga ukuran. Hasil terbesar dari pengemasan nanofiber tersebut, pori – pori medium dari ruang hampa diantara nanofiber dan naofiber karbon mereka berisi pori – pori yang paling kecil.

Struktur porinya sangat sesuai untuk penyimpanan muatan oleh adsorpsi/desorpsi ion sebagai bahan elektroda bagi superkapasitor atau katalis platinum/palladium yang diisikan pada aplikasi sel bahan bakar, kata Xia. Dengan dibantu oleh area permukaan yang besar dan struktur kompleknya, bahan dari Xia menunjukkan hasil yang menakjubkan pada kedua kasus.

Tim Xia sekarang ini menggunakan cangkang kepiting guna men-template-kan bahan berpori lainnya sama baiknya dengan menyelidiki template alternatif dari sisik ikan.

Erica Wise