Dari Lab ke Sungai: Nanopartikel, Solusi Mini untuk Krisis Air Global

Bayangkan sebuah sungai jernih, sumber kehidupan bagi masyarakat, kini berubah menjadi aliran keruh penuh limbah dengan bau menyengat. Ini bukan hanya tragedi satu daerah, tetapi kenyataan bagi jutaan orang di seluruh dunia.

Menurut UNESCO, lebih dari 80% limbah air global dibuang tanpa melalui pengolahan . Namun, ada harapan baru: nanopartikel—inovasi kecil yang membuka jalan baru untuk memurnikan air dengan cara yang menakjubkan. Bisakah solusi krisis air bersih dunia terletak pada inovasi sekecil ini?

Nanopartikel adalah partikel super kecil, bahkan lebih kecil dari yang dapat dilihat dengan mata telanjang yaitu hanya 1 hingga 100 nanometer. Sebagai perbandingan, satu nanopartikel lebih kecil dari sehelai rambut manusia yang ukurannya 100 mikrometer atau 100.000 nanometer. Meski ukurannya mini, nanopartikel memiliki kemampuan luar biasa. Dengan luas permukaannya yang besar, nanopartikel dapat berinteraksi dengan polutan di air dan menyerap zat berbahaya jauh lebih efektif daripada partikel yang lebih besar.

Gambar perbandingan ukuran nanopartikel (Sumber : Yadav et al., 2022)

Di Laboratorium Kimia Material Universitas Andalas, tim peneliti mengembangkan nanopartikel berbasis oksida logam yang mampu menguraikan polutan dalam air. Nanopartikel ini bekerja sebagai fotokatalis dengan bantuan sinar matahari. Ketika sinar matahari menyinari permukaannya, fotokatalis akan mengaktifkan partikel kecil yang disebut katalisator. Partikel ini kemudian beraksi dengan polutan dalam air, mengubahnya menjadi zat yang lebih aman, seperti air dan oksigen.

Yang menarik, proses ini berlangsung tanpa menghasilkan limbah berbahaya, karena fotokatalis memanfaatkan cahaya alami matahari untuk memicu terjadinya reaksi, bukan energi kimia yang merusak. Hasilnya? Polutan seperti logam berat, zat warna berbahaya, pestisida, hingga mikroplastik dapat terurai dan hilang secara alami tanpa meninggalkan jejak berbahaya.

Sebuah penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel berbasis oksida logam dengan metode fotokatalis, dapat menurunkan kadar polutan zat warna berbahaya dalam air hingga 99.68 % hanya dalam waktu tiga jam. Karena sifat magnetic yang dimiliki oleh fotokalis berbasis oksida logam, nanopartikel ini dapat dengan mudah dipisahkan setelah penggunaan, cukup dengan menggunakan medan magnet untuk menarik partikel-partikel fotokatalis tanpa proses yang rumit. Lebih mengesankan lagi, nanopartikel ini dapat digunakan kembali hingga lima kali tanpa mengurangi efektivitasnya secara signifikan dan lebih ramah lingkungan

Gambar Zat warna Direct Red 81 yang terurai menggunakan fotokatalis nanopartikel oksida logam (Sumber : Zulhadjri et al., 2025)

Penggunaan nanopartikel untuk mengatasi polusi lingkungan air menawarkan potensi luar biasa, tetapi juga menghadapi beberapa tantangan. Salah satunya adalah biaya produksi nanopartikel yang masih tinggi, yang dapat membatasi penggunaannya secara luas. Namun, prospeknya sangat cerah. Penelitian terus berkembang untuk dapat menghasilkan nanopartikel yang lebih murah dan aman, serta lebih efektif dalam mengurai polutan seperti logam berat dan mikroplastik. Teknologi ini bisa menjadi solusi besar untuk krisis air bersih global, memberikan kita cara yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk membersihkan air yang tercemar.