Proses sepenuhnya bebas dari kimia. Ion magnesium diperlukan untuk reaksi yang diantarkan oleh penggunaan elektroda magnesium. Bagaimana keampuhan E-Phos?
Air limbah dan pupuk cair termasuk fosfor, sebuah material mentah yang bermanfaat untuk kehidupan manusia. Dengan proses baru elemen yang bernilai, air limbah ini dapat diperoleh kembali dan digunakan sebagai pupuk.
Ingat, bahwa tanpa fosfor, tak akan ada proses kehidupan. Elemen ini tak hanya nutrien esensial bagi tanaman, tapi juga untuk manusia dan binatang: fosfor memindahkan energi dan blok pembangun yang sangat diperlukan pada DNA kita.
Pertanian secara khusus begantung pada fosfor yang digunakan di ladang sebagai pupuk fosfat. Hanya melalui penggunaan intensif pupuk ini memungkinkan untuk menyuplai makanan bagi lebih 10 miliar manusia.
Pertanian telah menggunkaan lebih dari 80 persen garam fosfat produksi dunia. Dengan pertumbuhan populasi dan peningkatan kebutuhan pangan, permintaan akan terus bertumbuh. Ini adalah problem khusus yang di beberapa Negara seperti Eropa yang seluruhnya bergantung pada impor garam fosfat yang semakin mahal.
Tantangan lainnya: sementara keseluruahan suplai berkurang, petani dan industri terus menggunakan fosfat dalam kuantitas besar yang membuat air tanah dan permukaan terkontaminasi.
Berita bagusnya adalah bahwa material mentah vital ini dapat didaur ulang beberapa kali. Akan tetapi, untuk melakukannya kita harus memperoleh kembali dari air limbah, pupuk cair, dan biowaste. Para peneliti Fraunhofer mengerjakan serangkaian proses untuk mendaur ulang sumber yang sangat bernilai itu.
Fosfat telah diambil dari air limbah dengan tujuan unuk mencegah pemupukan berlebih dalam badan air. Untuk tujuan ini, tempat pengolahan limbah biasanya dipresipitasi dengan aluminium atau garam besi.
Sayangnya, hasil garam fosfat tidak dapat digunak digunakan di sektor pertanian. Para ahli berspekulasi bahwa di dunia sekitar 4,3 juta metrik ton fosfor hilang tiap tahun. Metode E-Phos, dikembangkan oleh para peneliti di Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) di Stuttgart, dan menawarkan sebuah alternatif.
“Fosfat diperoleh kembali dari air imbah dengan cara tertentu yang dapat diaplikasikan secara langsung sebagai pupuk,” jelas Dr. Jennifer Bilbao dari Fraunhofer IGB.
Pupuk berkualitas tinggi
Inti dari metode penelitian yang hasilnya sudah dipatenkan adalah proses elektrokimia: para peneliti menggunakan elektrolisis untuk presipitasi fosfat dan nitrogen dalam bentuk kristal kecil magnesium amonium fosfat. Komponen ini dikenal sebagai struvite yang dapat digunakan sebagai pupuk berkualitas tinggi di sektor pertanian.
Apa yang membuat metode ini unik? Bukan seperti metode tradisional, para ilmuwan tidak perlu untuk menambahkan garam atau cairan apa pun: proses sepenuhnya bebas dari kimia. Ion magnesium diperlukan untuk reaksi yang diantarkan oleh penggunaan elektroda magnesium.
Seberapa efektifkah metode ini? Untuk mencari tahu, para peneliti mengujinya dengan bantuan pengujian perintis. Dengan proses elektrokimia, konsentrasi fosfor di rekator dapat direduksi hingga kurang dari dua miligran per liter.
Hal itu berarti bahwa para ilmuwan berada di bawah limit yang ditentukan oleh Germany’s wastewater ordinance (AbwV) untuk tempat pengolahan limbah yang melayani 100.000 orang penduduk.
“Ini akan memungkinkan operator untuk mengombinasikan pengolahan air limbah dengan produksi pupuk lukratif,” kata Bilbao mengidentifikasi manfaat krusial.
Metode E-Phos telah sukses melewati tes praktik pertama di sebuah tempat pengolahan limbah di Jerman. Sekarang sistem diuji di luar negeri, dan para peneliti telah menyiapkan langkah selanjutnya.
“Kami percaya diri bahwa metode ini akan diimplementasikan pada pengolahan limbah di tingkat industri dalam dua atau tiga tahun,” kata Bilbao.
Indonesia berminat? (Bahan diolah dari Fertilizer from wastewater tulisan Birgit Niesing, Fraunhofer)
[box type=”note”]
Simak Teknologi E-Phos (2)
Mengumpulkan Ion Fosfat dari Air Limbah, Begini Caranya
[/box]
Mengumpulkan Ion Fosfat dari Air Limbah, Begini Caranya 