Sebuah penelitian mengungkapkan bagaimana ekstrak biji suatu tanaman dapat menggantikan koagulan kimia dalam menghilangkan PVC dari air minum.

La Moringa oleifera Terus memukau komunitas ilmiah. Dikenal selama berabad-abad karena profil nutrisinya yang luar biasa, tanaman ini sekarang terbukti menjadi sekutu yang tak terduga dalam melawan salah satu polutan paling berbahaya di zaman kita: microplasticsSebuah studi terbaru yang dilakukan di Institut Sains dan Teknologi Universitas Negeri São Paulo (ICT-UNESP) di São José dos Campos, Brasil, telah menunjukkan bagaimana ekstrak bijinya dapat mengganti koagulan kimia Digunakan dalam sistem penghilang polutan, menawarkan solusi biologis, ekonomis, dan sangat efisien untuk pemurnian air minum.

Moringa oleifera: Pohon ajaib melawan mikroplastik

Sebagian orang mengenalnya sebagai "pohon lobak pedas," karena bau akarnya yang menyengat, yang mengandung minyak mustard. Yang lain menyebutnya "pohon mukjizat” atau malunggay (secara harfiah berarti “pohon penyelamat hidup”), karena setiap bagiannya memiliki khasiat yang bermanfaat. Dan sebenarnya Moringa oleifera – yang berasal dari subkontinen India dan sekarang tersebar luas di sebagian besar zona tropis dan khatulistiwa – telah digunakan selama berabad-abad dalam masakan dan pengobatan tradisional, dan baru-baru ini digunakan sebagai produk pembersih rumah tangga, pestisida, dan bahan bakar hayati.

La Moringa oleifera Tanaman ini juga merupakan salah satu tanaman yang sangat langka yang mengandung rangkaian lengkap asam amino yang dibutuhkan untuk kebutuhan protein, termasuk asam amino yang tidak mampu diproduksi oleh tubuh kita. Namun, tampaknya, khasiat ajaibnya tidak berhenti sampai di situ. ekstrak biji Faktanya, tanaman ini tampaknya menjadi salah satu alternatif yang paling menjanjikan untuk penggunaan koagulan sintetis dalam menghilangkan mikroplastik dari air.

Para peneliti telah mempelajari potensi ekstrak ini dalam pengolahan air minum selama beberapa tahun terakhir. studio baru BrasilNamun, hal ini tampaknya akhirnya mengkonfirmasi efektivitasnya dalam dua metode pemurnian air yang sangat umum: penyaringan langsung, yang melibatkan proses penyaringan setelah proses flokulasi di dalam tangki, dan filtrasi sebaris, sebuah sistem yang melibatkan penyuntikan reagen langsung ke dalam pipa yang mengalirkan air ke filter.

Ekstrak Biji Moringa untuk Pemurnian Air: Sebuah Studi Baru

Penelitian baru ini, yang didanai oleh Yayasan Penelitian São Paulo (FAPESP) Sebagai bagian dari proyek “Filtrasi langsung dan in-line untuk menghilangkan mikroplastik dari air minum”, ia meneliti efisiensi ekstrak garam dari biji-bijian Moringa oleifera dalam menghilangkan mikroplastik dari polivinil klorida Diperoleh dari air minum dengan kekeruhan rendah.

Seperti yang dijelaskan para peneliti, pilihan jatuh pada PVC karena... salah satu jenis plastik paling berbahaya bagi kesehatan Mikroplastik PVC merupakan salah satu yang paling banyak ditemukan pada manusia (potensi mutagenik dan karsinogeniknya kini telah terdokumentasi dengan baik) serta salah satu yang paling tersebar luas di permukaan badan air dan di air yang diolah dengan proses tradisional. Pada tahun 2024, menurut penelitian tersebut, mikroplastik PVC mewakili jumlah terbesar di dunia. 12,8% dari produksi dunia Total plastik, menempati peringkat ketiga dalam hal volume produksi setelah polietilen dan polipropilen.

Untuk mensimulasikan proses alami dan mereproduksi sifat-sifat mikroplastik yang sebenarnya tersebar di lingkungan, para peneliti telah PVC yang menua secara buatan menggunakan radiasi ultraviolet. Air yang terkontaminasi oleh PVC tua ini kemudian dikenai koagulasi dan filtrasi dalam Uji Tabung, sebuah alat yang mereplikasi proses pengolahan air skala kecil. Hasilnya kemudian dibandingkan dengan hasil uji yang sama yang dilakukan pada air yang diolah dengan aluminium sulfat, senyawa yang digunakan dalam pengolahan tradisional.

"Kami menunjukkan bahwa ekstrak garam dari biji tersebut sama efektifnya dengan aluminium sulfat, yang digunakan di instalasi pengolahan air limbah untuk menggumpalkan air yang mengandung mikroplastik. Dalam air yang lebih basa, kinerjanya bahkan lebih unggul daripada bahan kimia tersebut."

menjelaskan Gabrielle Batista, penulis pertama studi ini, di Agência FAPESP.

Pentingnya koagulasi dalam menghilangkan mikroplastik

Dalam penelitian sebelumnya, tim tersebut menunjukkan efektivitas biji moringa untuk koagulasi dalam siklus pengolahan air lengkap, sebuah proses yang meliputi flokulasi, sedimentasi, dan filtrasi. Dalam studi yang baru diterbitkan, fokusnya justru pada... penyaringan langsung dan pada pengolahan air melalui filtrasi sebarisDalam proses yang terakhir ini – yang cocok untuk air dengan kekeruhan rendah, yaitu air yang tidak memerlukan banyak langkah pendahuluan – air dikoagulasi, yang mendestabilisasi partikel, dan kemudian dilewatkan melalui filter pasir.

Namun, apa pun metode penghapusannya, pembekuan Langkah kuncinya tetap sama: tanpanya, aliran fluida dan tolakan elektrostatik alami antar partikel akan mencegahnya berhenti, sehingga PVC dapat melewati filter.

Para peneliti menjelaskan bahwa polutan memiliki muatan listrik negatif Pada permukaan partikel; selain saling tolak menolak, partikel-partikel tersebut juga menolak pasir di dalam filter. Oleh karena itu, koagulan, seperti aluminium sulfat, sangat penting: koagulan memasukkan muatan positif ke dalam air yang "menyaring" muatan permukaan negatif: dengan memecah penghalang energi ini, partikel-partikel akhirnya dapat cukup dekat untuk memungkinkan gaya tarik London-van der Waals berlaku, sehingga memastikanadhesi pada bahan filter.

Solusi yang diperlukan (dan sedikit ketidaknyamanan yang perlu diatasi)

Temuan utama dari penelitian baru ini menunjukkan bahwa ekstrak biji moringa mencapai efisiensi penghilangan (lebih dari 98%) sebanding dengan tawas, beroperasi secara efektif pada rentang pH yang lebih luas dan menawarkan manfaat operasional yang signifikan untuk instalasi pengolahan air. Para peneliti juga menunjukkan bahwa filtrasi in-line, menggunakan Moringa oleifera, menawarkan kinerja yang setara dengan filtrasi langsung – yang menghilangkan kebutuhan akan flokulasi yang membutuhkan banyak energi, sehingga secara signifikan mengurangi biaya operasional.

Bagaimana Anda menjelaskan Adriano Gonçalves dos Reis, yang mengkoordinasikan penelitian tersebut:

"Satu-satunya kekurangan yang ditemukan sejauh ini dengan aluminium sulfat adalah peningkatan zat organik terlarut, yang penghilangannya dapat membuat proses menjadi lebih mahal. Namun, dalam skala kecil, seperti di lahan pertanian dan komunitas kecil, metode ini dapat digunakan secara ekonomis dan efisien."

Penelitian di masa mendatang, dan ini berlaku untuk semua alternatif alami pengganti koagulan sintetis, harus berfokus pada... metode pemurnian benih, sehingga meminimalkan pelepasan bahan organik sekaligus mempertahankan efektivitas koagulan alami. Yang pasti, kita membutuhkan alternatif yang berkelanjutan dan aman bagi kesehatan manusia:

"Terdapat peningkatan pengawasan regulasi dan kekhawatiran kesehatan seputar penggunaan koagulan berbasis aluminium dan besi, karena bahan-bahan tersebut tidak dapat terurai secara hayati, meninggalkan residu beracun, dan menimbulkan risiko kesehatan. Inilah sebabnya mengapa pencarian alternatif yang berkelanjutan semakin intensif."

demikian kesimpulan Reis.

Berikut tiga wawasan yang mungkin menarik bagi Anda:

Polusi mikroplastik: solusinya berasal dari tumbuhan
Melihat yang tak terlihat: sensor yang menemukan nanoplastik di laut
Lautan plastik, di ujung dunia yang dikenal.