Teknologi Nanobubble dan Plasma untuk Solusi Kualitas Air

SEDERET panel surya tampak di atas permukaan di suatu bagian di Danau Maninjau, Kabupaten Agam, Sumatra Barat. Namun, teknologi pokok sesungguhnya berada di bawah panel surya tersebut. Itulah generator nanobubble yang diterapkan Balai Pengembangan Instrumentasi - Lembaga Ilmu ­Pengetahuan Indonesia (BPI-LIPI).

Sesuai namanya, generator itu menyuplai gelembung oksigen berukuran nano ke dalam danau seluas 132 kilometer persegi itu. Proses itu diperlukan untuk meningkatkan kadar oksigen di dalam air yang selanjutnya krusial bagi proses pengikatan polutan air yang dilakukan Wetland Terapung.

“Kami mengimplementasikan, memasukkan oksigen ke dalam air danau dengan menggunakan alat nanobubble generator sehingga oksigen yang ada di udara itu kita hisap, terus kita masukkan ke ­dalam air,” terang Kepala Balai ­Pengembangan Instrumentasi (BPI) LIPI Anto Tri Sugiarto kepada Media Indonesia, Rabu (9/1).

Wetland Terapung sendiri merupakan substrat media apung yang ditumbuhi tanam­an terapung. Prinsip kerja Wetland Ter­apung ialah memanfaatkan mikro­organisme (nekton), yang melekat pada media apung dan yang terdapat di sekitar akar tumbuhan tersebut.

Wetland Terapung berfungsi sebagai peng­olah air, menyerap dan mentransformasikan kadar polutan secara fisika, kimia dan biologi, serta sebagai habitat biota/satwa.

Anto menjelaskan, dengan peningkatan kadar oksigen dalam air, kerja Wetland Terapung akan ­terjaga. Tidak hanya siang hari, tetapi juga pada malam hari nanobubble generator mampu mempertahankan kadar oksigen dalam air.

Oksigen dalam ukuran nanobubble mampu berada dalam air lebih lama jika dibandingkan dengan gelembung ukuran mikro atau makrometer.

“Sehingga yang tadinya kalau malam hari oksigennya turun, ikan suka ada yang mati. Dengan teknologi ini, malam hari pun ­oksigennya tetap ada, tetap tinggi,” tambahnya.

Dengan teknologi tersebut, kadar oksigen dalam air di Danau ­Maninjau meningkat hingga 1 ppm. Sebelumnya, kadar oksigennya 4-5 ppm pada siang hari dan dibawah 2-3 ppm pada malam hari.

Selain di badan air, teknologi nanobubble juga bisa dimanfaatkan untuk sektor peternakan. Prinsipnya sama, dengan kadar oksigen mencukupi, makhluk hidup akan lebih baik hidupnya.

“Tambak udang untuk pem­besaran, kami sudah terapkan di Lampung,” tambahnya.

Teknologi plasma

Tidak hanya nanobubble, ­BPI-LIPI juga memiliki teknologi plasma untuk menunjang upaya perbaikan kualitas air. Plasma adalah suatu kondisi gas pada posisi terioni­sasi.
Dalam ilmu pengetahuan, plasma dikenal juga sebagai zat keempat yang terbentuk dalam proses pemanasan. Zat itu terbentuk setelah zat padat berubah menjadi cair dan kemudian menjadi gas.

Reaksi plasma dibuat dengan menciptakan panas menggunakan tegangan listrik. Pada teknologi plasma BPI-LIPI itu digunakan untuk mengubah gas oksigen menjadi gas ozon. Gas ozon inilah berperan mengolah limbah sehingga bau dan warna hitam pada air sungai bisa berkurang. Kapasitas air limbah yang bisa diolah plasma tersebut bervariasi dari 1 meter kubik  per jam hingga 100 meter kubik per jam.

“Gas ozon nanti dimasukkan ke dalam air kali hitam dengan menggunakan nanobubble generator sehingga ozonnya larut dan meng­uraikan bau,” terang Anto.

Salah satu sungai yang sudah menggunakan teknonologi plasma ialah Kali Sentiong, Jakarta. Bulan Juli tahun lalu, menjelang Asian Games, kali tersebut menjadi pembicaraan. Upaya Pemprov DKI yang berusaha mengatasi bau menyengat dan tampilan air kali yang hitam dianggap tidak efektif.

Anto menjelaskan, perbaikan kualitas air Kali Sentiong dilakukan dengan menggabungkan teknologi plasma dan nanobubble. “Sebab hasil yang dituju bukan hanya meningkatkan kualitas air, tetapi juga menghilang bau dan warna hitam pada air. Oksigen yang terlarut juga akan mengembalikan kualitas air Kali Sentiong,” tuturnya. Semula kadar oksigen di Kali Sentiong dikatakan sudah mendekati nol.

Tidak hanya itu, teknologi plasma juga dikatakan mampu digunakan untuk mengurai sampah atau limbah. Namun, untuk proses itu bukan menggunakan teknologi plasma cair layaknya di Kali Sentiong, melainkan teknologi plasma panas ataupun plasma dingin.

Jika pada teknologi plasma panas, sampah langsung dipanaskan menggunakan elektroda bertekanan tinggi, pada teknologi plasma dingin, sampah harus terlebih dahulu dibakar. Asap dari pembakaran itulah yang selanjutnya diberi reaksi plasma.

Cara pertama akan menghasilkan gas yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sampah akan berubah menjadi gas sehingga bisa digunakan untuk menghasilkan listrik.

“Ada dua cara sampahnya langsung diplasma, nanti dia akan menjadi gas, power gas. Bisa digunakan untuk power plant,” terus Anto.

Instalasi teknologi plasma ataupun nanobubble membutuhkan dana sekitar Rp50-Rp100 juta. Harga itu merupakan paket yang dipakai untuk alat dengan lingkup area sekitar 400 meter persegi seperti di Kali Sentiong yang memiliki 10 unit instalasi.

Teknologi yang didesain bertahan selama lima tahun itu telah mendapatkan paten. Teknologi tersebut akan menghasilkan air baku bersih dari sungai maupun danau. “Itu bisa mengembalikan kualitas danau, sungai. Jadi, bisa untuk sumber air baku, air bersih,” ujar Anto.

Meski demikian, Anto tidak memungkiri adanya musuh terbesar dari teknologi tersebut, yakni faktor kemauan. “Sebenarnya kalau masalah lingkungan, musuh terbesarnya adalah kemauan. Ada keinginan tidak? Untuk melaksanakan mengimplemenatasikan. Karena mengolah limbah itu biaya, tapi kadang tidak menghasilkan apa-apa,” pungkasnya. (Zuq/M-1)