Penyelidik dari Universiti Malaya (UM) telah membangunkan penapis mikroplastik padat bersaiz hanya 40 milimeter diameter, menawarkan pendekatan baru dalam menangani pencemaran plastik di lautan. Inovasi ini menggabungkan zeolit semula jadi dengan polivinil alkohol (PVA) untuk menghasilkan cakera penapis yang mampu menahan zarah plastik sekecil 0.22 mikrometer.
Keputusan Ujian Makmal Menunjukkan Keberkesanan Tinggi
Ujian makmal menunjukkan cakera komposit berjaya menahan mikroplastik daripada tiga jenis plastik paling biasa di dunia: polietilena tereftalat (PET), polietilena (PE) dan polipropilena (PP). Tiada zarah sekecil 0.22 mikrometer dapat menembusinya dalam keadaan eksperimen. Pada masa sama, kadar aliran air yang dicapai setanding dengan sistem penapisan yang jauh lebih besar, membuktikan bahawa saiz padat tidak mengorbankan prestasi.
Menurut Arash Rasti dan Profesor Madya Dr Khor Sook Mei dari Jabatan Kimia, Fakulti Sains UM, objektif kajian adalah untuk melihat sama ada peranti padat seperti ini dapat mengekalkan mikroplastik sambil membenarkan air laut melaluinya pada kadar yang praktikal. Jawapannya, secara memberangsangkan, adalah ya.
Cabaran Kejuruteraan dalam Reka Bentuk Membran
Salah satu cabaran terbesar dalam reka bentuk membran adalah mencapai keseimbangan antara penapisan berkesan dan kadar aliran air yang praktikal. Liang yang terlalu besar membenarkan bahan cemar terlepas, manakala liang yang terlalu kecil menyekat aliran air dan cepat tersumbat. Pasukan penyelidik memberi tumpuan kepada keseimbangan ini dengan melaraskan jumlah salutan PVA untuk mengawal struktur permukaan dan saiz liang membran.
Kepekatan PVA yang lebih rendah membolehkan aliran air lebih tinggi, manakala kepekatan lebih tinggi meningkatkan pengekalan zarah. Hasilnya adalah komposit yang memberikan kompromi praktikal antara kecekapan penapisan dan kebolehtelapan, dua sifat yang sering sukar dioptimumkan serentak.
Keistimewaan Bahan Zeolit Semula Jadi
Pilihan bahan juga penting. Zeolit semula jadi adalah murah, stabil secara kimia dan mudah didapati di banyak bahagian dunia. Menggunakan bahan yang banyak secara semula jadi menawarkan kelebihan di luar prestasi makmal. Ia membuka peluang untuk menghasilkan peranti penapisan yang mampu milik dan berpotensi diakses oleh pelbagai pengguna yang lebih luas.
Dalam teknologi alam sekitar, kos sering menentukan sama ada inovasi kekal terhad di makmal atau digunakan secara praktikal. Penyelidik menekankan bahawa kejayaan makmal hanyalah permulaan, kerana air laut sebenar adalah persekitaran yang jauh lebih kompleks dengan mikroorganisma, sedimen terampai dan bahan organik terlarut.
Langkah Seterusnya dan Potensi Aplikasi
Walaupun kajian menunjukkan prestasi yang memberangsangkan, banyak lagi yang perlu diterokai sebelum teknologi ini dapat digunakan pada skala yang lebih besar atau untuk operasi jangka panjang. Soalan berkaitan ketahanan, penapisan berterusan dan aplikasi volum besar memerlukan penyiasatan lanjut.
Bagaimanapun, sistem penapisan padat ini berpotensi menyokong pelbagai aplikasi, termasuk pemantauan alam sekitar marin, akuakultur, rawatan air kecemasan dan peralatan penyelidikan mudah alih. "Lautan tidak memerlukan satu teknologi ajaib. Mereka memerlukan ribuan penyelesaian praktikal yang berfungsi bersama, masing-masing menyelesaikan satu bahagian kecil daripada masalah yang lebih besar," kata para penyelidik.
Inovasi ini membuktikan bahawa langkah bermakna seterusnya dalam teknologi alam sekitar kadangkala jauh lebih kecil, dan mungkin muat dengan selesa di tapak tangan anda.
