Pemanfaatan Glukosa sebagai Adsorben Ramah Lingkungan untuk Menyerap Polutan

Pemanfaatan Glukosa sebagai Adsorben Ramah Lingkungan untuk Menyerap Polutan Berbahaya

Glukosa, senyawa sederhana yang selama ini dikenal sebagai sumber energi utama bagi makhluk hidup, kini mulai menarik perhatian para ilmuwan sebagai bahan dasar pembuatan adsorben untuk menangani pencemaran lingkungan. Dalam era yang semakin menuntut solusi hijau dan berkelanjutan, pemanfaatan glukosa sebagai adsorben merupakan langkah inovatif yang menggabungkan prinsip bioteknologi, kimia hijau, dan teknik lingkungan.

Transformasi Glukosa Menjadi Adsorben Fungsional

Secara alami, glukosa memiliki struktur molekul yang kaya akan gugus hidroksil (-OH), menjadikannya bahan awal potensial untuk pengembangan material adsorpsi. Namun, glukosa dalam bentuk murninya belum cukup efisien sebagai adsorben. Oleh karena itu, berbagai pendekatan telah dilakukan untuk memodifikasi glukosa menjadi bentuk yang lebih aktif secara permukaan, salah satunya melalui proses karbonisasi hidrotermal (Hydrothermal Carbonization/HTC).

Melalui proses ini, larutan glukosa dipanaskan dalam reaktor tertutup pada suhu sekitar 180–250°C selama beberapa jam. Reaksi ini menghasilkan padatan karbon berpori yang dikenal sebagai hidrochar, yang memiliki luas permukaan lebih besar, struktur amorf, serta kandungan gugus fungsi aktif seperti karboksilat, karbonil, dan hidroksil. Gugus-gugus inilah yang berperan penting dalam proses adsorpsi terhadap logam berat maupun senyawa organik berbahaya.

Kinerja Adsorpsi terhadap Logam Berat

Dalam sejumlah studi terbaru, adsorben berbasis glukosa terbukti mampu menyerap ion logam berat seperti timbal (Pb²⁺), kadmium (Cd²⁺), dan kromium (Cr⁶⁺) dari larutan limbah. Salah satu penelitian dari Universitas Gadjah Mada menunjukkan bahwa hidrochar glukosa yang diaktivasi dengan asam sulfat menunjukkan kapasitas adsorpsi mencapai 80 mg/g untuk ion Pb²⁺.

“Yang menarik dari glukosa adalah ketersediaannya yang tinggi dan sifatnya yang biodegradable,” ujar Dr. Endah Widyasari, peneliti material dari Departemen Teknik Kimia. “Ketika diolah dengan benar, ia bisa menjadi alternatif bioadsorben yang kompetitif dengan karbon aktif konvensional, bahkan dengan biaya produksi yang lebih murah.”

Aplikasi di Industri dan Lingkungan

Penggunaan glukosa sebagai bahan baku adsorben tidak terbatas pada skala laboratorium. Dalam beberapa uji coba skala lapangan, adsorben berbasis glukosa mulai diuji untuk pengolahan limbah cair industri tekstil dan tambang. Selain itu, potensi aplikasi juga meluas ke sektor air minum, dengan pemanfaatan glukosa-termodifikasi sebagai penyerap senyawa organik beracun seperti fenol dan zat warna sintetik.

Keunggulan adsorben ini adalah kemampuannya untuk bekerja pada pH netral hingga asam, serta kestabilannya dalam lingkungan yang kaya ion-ion pengganggu. Hal ini sangat penting dalam pengolahan air limbah yang kompleks.

Tantangan dan Arah Riset Masa Depan

Meski menjanjikan, pemanfaatan glukosa sebagai adsorben masih menghadapi beberapa tantangan, seperti regenerasi material pasca-adsorpsi dan efisiensi pada skala industri besar. Oleh karena itu, para peneliti kini tengah mengembangkan teknik aktivasi tambahan menggunakan nitrogen, logam transisi, atau kombinasi dengan biomassa lain seperti lignin dan selulosa untuk meningkatkan performa dan daya tahan adsorben.

“Di masa depan, kita berharap dapat mengembangkan platform produksi adsorben berbasis glukosa secara modular dan terdesentralisasi, terutama untuk daerah-daerah yang belum memiliki akses ke teknologi pengolahan air yang memadai,” jelas Dr. Widyasari.

Inovasi Berkelanjutan dari Sumber yang Sederhana

Langkah inovatif ini menjadi salah satu contoh nyata bagaimana bahan-bahan sederhana seperti glukosa, yang secara global tersedia dalam jumlah besar melalui produk pertanian dan limbah biomassa, dapat ditingkatkan nilainya melalui pendekatan ilmiah. Dalam kerangka ekonomi sirkular dan pembangunan berkelanjutan, pemanfaatan glukosa sebagai adsorben tidak hanya menjawab tantangan pencemaran, tetapi juga memberikan nilai tambah bagi sektor pertanian dan industri kimia hijau.

Glukosa, yang dahulu hanya dikenal sebagai "gula darah", kini menapaki jalan baru sebagai penjaga lingkungan masa depan.