Perpustakaan Digital ITB

Teknologi desalinasi air laut telah menjadi kebutuhan dan solusi pemenuhan air bersih di masa mendatang, dimana sekarang ini air tanah dan air permukaan ketersediaannya sudah tidak dapat lagi diandalkan untuk mencukupi kebutuhan manusia yang populasinya semakin hari semakin bertambah. Seiring dengan berkembangnya teknologi desalinasi, jenis membran keramik kini banyak diminati karena menawarkan aspek ketahanan kerja dengan kemampuan filtrasi mineral garam yang tidak kalah dibandingkan jenis membran polimer yang biasa digunakan pada teknik reverse osmosis (RO). Material keramik gamma alumina (γ-Al2O3), zeolit dan silika diketahui memiliki kekuatan mekanik, kestabilan termal dan kimia lebih baik jika dibandingkan dengan material organik. Material keramik ini juga memiliki karakteristik luas permukaan yang besar dan mempunyai sifat sebagai molecular sieve, sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai media sparasi larutan air garam (desalinasi). Penelitian disertasi ini memaparkan teknik preparasi membran keramik bilayer komposit asimetris untuk aplikasi desalinasi. Membran pertama dibuat dengan memvariasikan material coating hasil sintesis material nanopartikel γ-Al2O3 dan zeolite. Material coating untuk membran pertama merupakan material hasil sintesis nanopartikel γ-Al2O3 dan zeolit yang dibuat dalam 3 variasi jenis coating, yaitu coating γ-Al2O3 (membran Al), coating zeolit (membran Z), dan coating campuran γ-Al2O3 dan zeolit (membran Al+Z). Material coating membran kedua dibuat dari silika amorf dengan prekursor dari bahan sodium silikat dengan penambahan kitosan 1 dan 2% melalui metode sol-gel, yang kemudian dikalsinasi pada variasi suhu 450 dan 600 ˚C. Variasi hasil sintesis dari keduanya kemudian masing-masing dilapiskan pada permukaan support geopolimer berpori berbentuk silinder dengan ukuran diameter 5 cm dan ketebalan 0,8 cm. Kinerja membran dievaluasi melalui perolehan nilai rejeksi dan pengukuran debit kecepatan air olahan berupa air tawar pada system desalinasi dengan umpan berupa larutan air garam (NaCl 1%). Membran Zeolit (membran Z) menghasilkan nilai rejeksi garam paling tinggi, yaitu 87,88%, sedangkan membran yang terdiri atas campuran γ-Al2O3 dan zeolit (membran Al+Z) menghasilkan rejeksi sebesar 68%. Nilai rejeksi terendah dihasilkan oleh membran γ-Al2O3 (membran Al), yaitu 57,14%. Nilai flux tertinggi dicapai oleh membran Al sebesar 3,43x103 L/m2h pada nilai rejeksi 54,29%; kemudian membran Z sebesar 3,28x103 L/m2h pada rejeksi 87,88%; dan yang terendah dihasilkan membran Al+Z sebesar 2,91x103 L/m2h pada rejeksi 62%. Pada material coating membran kedua, nilai rejeksi garam tertinggi dihasilkan oleh membran silika dengan variasi penambahan kitosan sebanyak 2% (berat molekul kitosan/silika) pada suhu kalsinasi 600˚C, yaitu 69,68%. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, disimpulkan bahwa kedua jenis membran bilayer keramik yang telah dibuat tersebut berpotensi untuk dijadikan sebagai membran desalinasi.