Apakah penggunaan karbon aktif dapat menghilangkan jejak zat dari air limbah? Apa tujuan para ilmuwan menggunakan kayu dan sabut kelapa pada proses penelitian tentang karbon aktif? Para pelaku industri dimudahkan dengan hasil uji coba para ilmuwan.
Penggunaan Karbon Aktif
Menurut para ahli, jejak zat seperti residu farmasi, bahan kimia, limbah rumah tangga, dan agen kontras yang digunakan dalam pencitraan sinar-X lebih sulit dihilangkan dari limbah.
Para ilmuwan bekerja di sebuah pabrik percontohan untuk regenerasi karbon aktif. Melalui proyek ZeroTrace yang bertujuan untuk mengoptimalkan penggunaan karbon aktif sehingga para peneliti dapat menghilangkan zat jejak dari air limbah.
Tim peneliti terus melakukan pendekatan terintegrasi yang juga mencakup penyelidikan dalam manajemen inovasi dan konservasi sumber daya.
Oleh karena itu, sejak awal para peneliti mampu memperhitungkan berbagai faktor pendorong atau penghambat inovasi di bidang itu.
Kepala Departemen Lingkungan dan Penggunaan Sumber Daya, Institut Fraunhofer, Ilka Gehrke dan timnya menyelidiki penggunaan karbon aktif granular yang terbuat dari bahan terbarukan seperti kayu atau sabut kelapa.
Tidak seperti karbon aktif dalam bentuk bubuk, butiran ini dapat diaktifkan kembali dengan perlakuan pada suhu yang sangat tinggi.
Cara ini menghilangkan zat yang teradsorpsi, dengan demikian mengaktifkan kembali karbon yang dihabiskan atau dihilangkan atau dipisahkan dari air yang kemudian dapat digunakan kembali.
Akan tetapi, para ahli mengingatkan karena karbon bekas sering kali harus diangkut dari jarak jauh untuk pengaktifan kembali.
Selain itu, bila potongan karbon dicampur bersama dalam unggun terfluidisasi, terjadi abrasi yang tinggi, yang menyebabkan penipisan material secara substansial.
Apakah metode regenerasi yang sesuai menghasilkan produk awal secara benar? Para peneliti fokus pada pengembangan proses regenerasi yang dapat dilakukan langsung di instalasi pengolahan air limbah.
“Proses tersebut menggunakan efek fisik dari medan listrik,” ujar Ilka Gehrke, Kepala Departemen Lingkungan dan Penggunaan Sumber Daya, Institut Fraunhofer. “Ini adalah gagasan yang dikejar okeh peneliti lain sehubungan dengan pemurnian gas. Untuk proyek yang kami kerjakan, kami dapat mentransfer banyak prinsip ke skenario berbasis likuid,” ungkap Ilka Gehrke.
“Di masa lalu, proses kelistrikan sangat mahal, sehingga penelitian akhirnya ditunda. Akan tetapi, sekarang kami dapat meningkatkan penggunaan daya berlebih yang dihasilkan dari sumber terbarukan. Di masa depan, kita bisa berharap melihat po murahtersedia pada saat-saat puncak generasi,” jelas Ilka Gehrke optimis.
Ide di balik proses baru ini didasarkan pada fenomena yang dikenal sebagai adsorpsi ayunan medan listrik (EFSA): karbon yang dihabiskan dipanaskan secara elektrik ke titik di mana polutan yang teradsorpsi didesorbsi atau dibakar.
Untuk bekerja, karbon aktif dan reaktor harus memenuhi spesifikasi tertentu. Karbon aktif harus memiliki daya hantar listrik yang cukup tinggi, agar dapat menghantarkan sejumlah daya yang dibutuhkan.
Pada saat yang sama, bagaimanapun, itu juga harus memiliki hambatan listrik yang cukup tinggi, sehingga memanas hingga suhu yang diperlukan saat arus mengalir melewatinya.
Untuk tujuan ini, Ilka Gehrke dan timnya mengembangkan komposit karbon aktif mereka sendiri. Bahan dasarnya adalah arang bubuk yang dicampur dengan grafit.
Hal ini memberikan konduktivitas listrik tiga kali lipat dari karbon aktif normal, tanpa mengurangi sifat adsorpsinya.
Sedangkan untuk reaktor, kesulitan utama adalah membangunnya sedemikian rupa sehingga dapat menahan suhu hingga 6500 Celcius.
Tim Ilka Gehrke memilih proses regenerasi berkelanjutan, “Idenya adalah untuk secara terus menerus menghilangkan sejumlah kecil karbon bekas dari tangki pengendapan dengan menggunakan konveyor, untuk meregenerasi ini dan kemudian memasukkannya kembali ke dalam tangka,” tandas Ilka Gehrke.
“Ini hanya membutuhkan reaktor yang relatif kecil, karena tidak pernah harus memproses lebih dari sebagian kecil dari total karbon yang dihabiskan pada satu waktu, dan regenerasinya sendiri hanya berlangsung beberapa menit,” ungkap Ilka Gehrke, Kepala Departemen Lingkungan dan Penggunaan Sumber Daya, Institut Fraunhofer itu.
“Karena karbon bekas tidak berpindah-pindah di dalam reaktor, maka abrasi minimal, jadi kami memperkirakan bahwa kami hanya perlu mengisinya dengan maksimum 10 persen karbon aktif baru per siklus,” urai Ilka Gehrke.
Hasilnya menjanjikan dengan potensi besar. Penggunaan komposit karbon aktif ini menjalani uji coba di pabrik pengolahan air limbah mitra industry Wuppertal-Buchenhofen yang terbukti berhasil menyerap zat jejak.
Untuk menguji proses regenerasi, para peneliti memasang reaktor prototipe di lokasi yang dikeluarkan dari instalasi pengolahan.
Reaktor yang berkapasitas 40 hingga 50 liter ini juga memberikan hasil yang menggembirakan. Oleh karena itu, pada akhir fase proyek yang hampir 3 tahun.
Ilka Gehrke yakin dan mengatakan, “Pengujian kami telah menunjukkan tidak hanya bahwa proses kami menghemat sumber daya tetapi juga ekonomis dan kompetitif.”
Saat ini, para mitra sedang mendiskusikan kemungkinan proyek tindak lanjut melibatkan pilot skala besar yang terletak di lokasi di instalasi pengolahan air limbah seperti di lokasi pabrik.
Para pelaku industri dimudahkan dengan hasil uji coba para ilmuwan.
Palm Oil Row Fuels Swiss Vote on Indonesia Trade Deal 