Polusi udara merupakan masalah pelik yang hampir dihadapi oleh seluruh kota besar di dunia, khususnya di negara-negara berkembang seperti Indonesia. Tidak mengherankan memang, jumlah kendaraan bermotor selalu meningkat dari tahun-ke tahun. Konsumsi bahan bakar meningkat yang berimbas pada meningkatnya emisi gas buang seperti CO2. Kondisi ini tentunya mengkhawatirkan bagi kesehatan, apalagi dalam jangka panjang. Oleh karena itulah polusi hendaknynya diatasi.
Berkaca dari permasalahan tersebut, tim PKM-PE yang beranggotakan Taufik Qodar Romadiansyah, Randy Yusuf Kurniawan, dan Shinta Herdiana Suherman dibawah bimbingan Nurul Widiastuti, Ph.D berhasil mengembangkan material yang mampu mengurangi kadar CO2 di udara. Adalah Karbon Tertemplat Zeolit (KTZ), material yang saat ini mereka kembangkan untuk tujuan tersebut. Menggabungkan dua sifat material, yakni zeolit dan karbon, sebagai material pengisi membran, Taufik dan teman-temannya mengusung judul “Membrane’s Capture And Separation ” Membran Berbasis Material Karbon Bertemplat Zeolit untuk Aplikasi Pemisahan Gas CO2 an O2 Sebagai Solusi Alternatif Pengurangan Polusi Udara dan Peningkatan Kualitas Udara Bersih di Kota Besar.
Penelitian ini berusaha memadukan sifat unggul dari komponen penyusunnya, yakni karbon dan zeolit. Karbon dan zeolit merupakan 2 jenis material yang memiliki banyak kegunakaan diantaranya sebagai adsorben baik adsorben gas maupun adsorben cair. Kedua material tersebut memiliki keunggulan masing-masing, yaitu karbon dengan luas permukaan yang besar dan zeolit memiliki tingkat selektivitas yang tinggi terhadap beberapa jenis gas. Dengan keunggulan demikian, menjadikan kedua material tersebut banyak dimanfaatkan sebagai bahan pengisi (filler) membran yang tergolong dalam membran gabungan atau sering disebut dengan mixed matrix membrane.
Dibalik keunggulan tersebut, masing-masing material zeolit dan karbon juga memiliki kelemahan. Karbon memiliki kapasitas adsorpsi gas yang cukup besar, namun tingkat selektivitas gasnya cukup rendah karena pori yang beragam, sedangkan zeolit memiliki tingkat selektivitas gas yang tinggi dengan pori teratur, namun nilai kapasitas adsorpsi cukup rendah. Dengan latar belakang tersebut, maka
Penelitian ini mereka lakukan selama ±5 bulan dimulai dari tahap sintesis zeolit-Y hingga uji performa membran terhadap permeasi gas yang dilakukan di Univeristy Teknologi Malaysia (UTM). “Kesulitan dari penelitian ini tentunya yaitu pembuatan KTZ sendiri yang memerlukan waktu yang cukup panjang. Tetapi, Alhamdulillah semuanya dapat berjalan dengan lancar” tutur Taufik. Metode yang mereka lakukan dalam penelitian ini adalah dengan menjadikan zeolit sebagai template pada karbon yang dihasilkan dari proses karbonisasi sukrosa (gula). Zeolit memiliki pori yang cukup teratur sehingga diharapkan hal tersebut dapat menutupi kekurangan karbon yang memiliki kekurangan berupa pori yang tidak teratur. Dengan karakter tersebut, karbon akan memiliki tingkat selektifitas terhadap gas yang baik layaknya sifat yang dimiliki oleh zeolit. Sehingga material KTZ ini jika dijadikan sebagai membran diharapkan dapat menutup kelemahan yang terdapat pada membran karbon maupun membran zeolit.
Aplikasi membran ini yaitu sebagai membran pemisahan gas untuk mengurangi polusi udara khususnya di kota besar. Karena membran ini memiliki karakter seperti zeolit, maka bersifat selektif terhadap beberapa gas seperti gas CO2. Seperti yang diketahui, gas CO2 merupakan gas buang yang paling banyak diproduksi oleh kendaraan bermotor dan hingga kini menjadi gas dengan penyumbang terbesar terjadinya pemanasan global. Gas CO2 bercampur dengan O2 diudara sehingga menyebabkan polusi udara. Keadaan demikian semakin memburuk dengan bertambahnya jumlah kendaraan bermotor di kota besar seperti Surabaya. Kondisi yang demikian, menjadikan membran KTZ ini sangat berpotensi sebagai dasar pengembangan material pengisi membran untuk megatasi permsalahan polusi di kota besar.