Membran Baru Digunakan Dalam Teknologi Desalinasi Air Bantu Mengurangi Konsumsi Energi Dalam Penyulingan
Penyulingan minyak modern membutuhkan energi yang signifikan: proses pemisahan bahan baku menjadi fraksi-fraksi seperti bensin, solar, dan bahan bakar minyak menyumbang sekitar 1% dari konsumsi energi global dan sekitar 6% dari emisi CO₂ global.
Sebagian besar energi ini digunakan untuk memastikan pemanasan yang diperlukan untuk memisahkan komponen-komponen berdasarkan titik didihnya.
Insinyur MIT mengusulkan alternatif berupa bentuk "penyaringan" molekuler minyak melalui membran khusus. Dalam artikel yang diterbitkan di jurnal Science , penulis pengembangan ini, Zakari P. Smith, profesor madya jurusan teknik kimia MIT, dan Tehun Li, yang saat ini menjadi profesor madya Universitas Sungkyunkwan (Korea Selatan), menggolongkan metode ini sebagai penyaringan pada tingkat atom.
Upaya tertentu untuk membuat membran untuk pemisahan hidrokarbon telah dilakukan sebelumnya, dan para pengembang berfokus pada polimer dengan internal (PIM), seperti material PIM-1.
Namun, meskipun memastikan aliran molekul yang cepat, membran ini ternyata rentan terhadap pembengkakan saat berinteraksi dengan senyawa organik, dan itu memperburuk kemampuan penyaringannya.
Dalam pencarian material yang lebih stabil, para peneliti MIT beralih ke membran yang digunakan dalam teknologi desalinasi air berdasarkan metode reverse osmosis (pada tahun 1970-an teknologi ini memberikan penurunan dramatis dalam konsumsi energi di bidang ini).
Lapisan poliamida yang terbentuk di perbatasan antara air dan pelarut organik (misalnya, heksana) adalah elemen kunci dalam membran tersebut. Monomer hidrofilik yang terlarut dalam air MPD (meta-fenilendiamin) bereaksi dengan monomer hidrofobik TMC (trimesoil klorida) dari lapisan organik yang membentuk struktur poliamida MPD-TMC.
Untuk menyesuaikan membran ini dengan kondisi pemurnian, para ilmuwan memodifikasi struktur kimianya: mengubah ikatan amida menjadi ikatan imina hidrofobik yang lebih kaku dan menambahkan monomer triptycene — molekul stabil yang memfasilitasi pembentukan pori-pori dengan ukuran yang dibutuhkan.
Pengujian membran baru menunjukkan efisiensinya yang tinggi. Saat menyaring campuran toluena dan triisopropilbenzena (TIPB), konsentrasi toluena meningkat 20 kali lipat. Campuran lain yang mendekati campuran industri (seperti nafta, minyak tanah, dan bahan bakar diesel) dalam hal komposisinya juga berhasil diuji.
Para pengembang percaya bahwa membran tersebut dapat digunakan secara bertahap: pertama, untuk memisahkan minyak mentah menjadi fraksi ringan dan berat, dan kemudian — untuk pemisahan komponen target secara tepat. Karena teknologi polimerisasi antarmuka telah diterapkan dalam industri, membran baru dapat dengan cepat ditingkatkan dan diimplementasikan untuk proses produksi yang ada.(Tim Liputan)
Editor : Aan
