Uraian Tentang Kebaruan dalam Bidang Penelitian

6

2.2. Uraian Kegiatan yang Telah Dilaksanakan dan yang Akan Dikerjakan

Penelitian yang diusulkan ini merupakan lanjutan kegiatan penelitian yang telah dilakukan untuk menyediakan membran dengan fouling rendah. Keterkaitan kegiatan penelitian yang telah dilakukan dan yang akan dikerjakan dapat dilihat pada Gambar 2.1. Untuk mereduksi fouling, kegiatan penelitian yang telah dilakukan adalah memodifikasi membran komersial dengan teknik photo-grafting [43-49]. Dalam penelitian tersebut membran komersial dibuat lebih hidrofilik dengan menempelkan secara kovalen grafting monomer fungsional seperti PEG atau PEGMA. Dengan cara ini resistensi membran terhadap fouling dapat ditingkatkan dengan signifikan. Namun demikian cara ini memerlukan tambahan proses setelah pembuatan membran. Penelitian berikutnya dilakukan dengan mencampur agen hidrofilik seperti PEG ke dalam larutan polimer membran selama proses pembuatan membran dengan metode inversi fasa [41-43]. Pada prinsipnya, ketahanan membran terhadap fouling dapat ditingkatkan dan tidak diperlukan tambahan proses. Namun, stabilitas agen hidrofilik dalam matrik membran relatif rendah sebagai akibat tidak terjadinya ikatan kimia antara aditif dan polimer membran. Sebagai konsekuensi, resistensi membran terhadap fouling akan menurun seiring dengan waktu penggunaan. Sementara aplikasi membran di industri kebayakan untuk jangka waktu yang lama. Penelitian yang diusulkan ini akan menggabungkan keuntungan-keuntungan dari masing-masing metode yang telah dikembangkan yaitu dengan menyertakan terjadinya reaksi kimia dalam proses pembuatan membran dengan metode inversi fasa. Dengan cara ini diharapkan membran yang dihasilkan mempunyai ikatan secara kovalen dengan aditif yang ditambahkan dan dapat dilakukan dalam satu proses pembuatan. Hal ini akan dicapai dengan mengusahakan terjadinya ikatan kovalen antara polimer membran dan aditif hidrofilik melalui rekayasa proses yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia selama proses inverse fasa.

2.3. Uraian Tentang Kebaruan dalam Bidang Penelitian

Kebaruan usulan penelitian ini terletak pada pengembangan metode inverse fasa untuk pembuatan membran disertai dengan reaksi kimia. Gambar 2.2 mengilustrasikan kebaruan dari penelitian yang diusulkan. 7 Gambar 2.2. Skematik diagram yang menunjukkan kebaruan dari penelitian yang diusulkan Polimer PES dan aditif: Interaksi fisika Larutan polimer dan aditif Polimer PES aditif CASTING Koagulasi dalam air Pelarut: NMP o Interaksi kimia ikatan kovalen o Perlu tambahan tahapan proses Larutan polimer dan aditif Polimer PES CASTING Koagulasi dalam air Pelarut: NMP Modifikasi membran komersial dengan reaksi kimia membran Metode inversi fasa “konvensional” aditif Metode inversi fasa “konvensional” + modifikasi kimia o Polimer PES dan aditif: Interaksi fisika dan kimia kovalen o Satu tahapan proses Larutan polimer dan aditif Polimer PES Aditif CASTING Koagulasi: dalam air + initiator reduction Pelarut: NMP Initiator: oxidation Polimer PES Mixed polymer solution Aditif CASTING Precipitation: in water Pelarut: NMP Photo-initiator UV irradiation Penelitian yang diusulkan o Polimer PES dan aditif: Interaksi fisika dan kimia kovalen o Satu tahapan proses SUDAH DILAKUKAN 8 Penambahan aditif hidrofilik untuk membuat membran non-fouling selama proses inverse fasa “konvensional” dapat dilakukan dengan satu tahap proses, namun stabilitas modifikasi masih menjadi kelemahan utama dari metode ini. Di sisi lain, pembuatan membran hidrofilik dengan memodifikasi membran komersial dengan teknik photo-grafting dapat menghasilkan membran fouling rendah dengan stabilitas modifikasi yang tinggi karena terbentuknya ikatan kovalen. Namun demikian cara ini memerlukan tambahan satu langkah proses. Selain itu, struktur membran dapat berubah selama proses modifikasi. Usulan penelitian ini mengembangkan metode inversi fasa dengan menggabungkan keunggulan dua metode yang telah dilakukan sebelumnya: Pengembangan dilakukan dengan merekayasa proses pembuatan agar terjadi reaksi kimia selama proses inversi fasa. Dengan demikian stabilitas modifikasi dapat ditingkatkan dan tidak memerlukan tambahan proses setelah membran dibuat. Gambar 2.2. menunjukkan skematik kebaruan dari usulan penelitian ini dibandingkan dengan metode yang telah dikembangkan sebelumnya. Aplikasi untuk pemanenan mikroalga akan memberikan satu alternatif proses pemanenan yang menjanjikan dan pada akhirnya akan memecahkan salah satu bottleneck realisasi pemanfaatan miroalga di berbagai bidang terutama pengembangan biodiesel. Selain itu, produk air bersih yang dihasilkan akan membatu penyelesaian masalah krisis air.

BAB 3. METODE PENELITIAN