Aplikasi membran interlayer-free silika-karbon dari pektin pada desalinasi air laut untuk menghasilkan potable water

Abstract

Air laut merupakan sumber air yang paling berpotensi untuk mengatasi krisis air bersih karena jumlahnya sangat besar mencapai 71% dari luas permukaan bumi. Namun, sebagian besar air tersebut mengandung garam yang tinggi sehingga perlu diolah secara khusus untuk dapat dikonsumsi. Membran interlayer-free silika-karbon dari pektin merupakan salah satu teknologi desalinasi yang berpotensi untuk dikembangkan dalam pengolahan air laut menjadi potable water. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi morfologi dari membran interlayer-free silika-pektin dan mengukur performa membran interlayer-free silika-pektin pada proses desalinasi air laut. Pelapis membran silika-karbon berbahan pektin dibuat dari proses sol-gel menggunakan campuran TEOS (tetraethyl orthosilicate), etanol dan dual katalis asam (HNO3) dan basa (NH3) pada suhu dan 50 °C selama 3 jam. Thin film ini ditambahkan larutan pektin dan gliserol dengan konsentrasi 0,5% dan 2,5% pada suhu 0 °C. Kemudian thin film ini di-dipcoating  menggunakan membran support alumina substrate sebanyak 4 layer menggunakan dipcoater dan dikalsinasi pada suhu 400 °C. Selanjutnya membran dianalisis morfologinya menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope). Proses desalinasi via pervaporasi dari  membran silika-pektin ini dilakukan pada air laut artifisial (3,5% NaCl) dengan variasi suhu umpan 25 °C dan 40 °C. Parameter yang diukur adalah fluks dan rejeksi garam. Hasil penelitian menujukkan bahwa semakin tingginya suhu umpan maka semakin tinggi juga nilai fluks yang dihasilkan. Fluks air tertinggi diperoleh pada suhu umpan 40 °C yakni pada semua membran silika-pektin 0,5% (1,55 kg m-2 h-1) dan 2,5% (1,53 kg m-2 h-1). Hal menarik lain adalah pada suhu ruang (25 °C) dimana fluks air yang dihasilkan dari membran silika-pektin konsentrasi 0,5% cukup tinggi yakni hanya 7,6% lebih rendah dibandingkan dengan suhu 40 °C. Selain itu rejeksi garam pada semua membran interlayer-free silika-pektin semuanya sangat bagus dan mendekati nilai 100%.