MAKASSAR — Pencemaran sumber daya air akibat aktivitas industri, pertanian, dan perkotaan mendorong kebutuhan akan teknologi pengolahan limbah yang tidak hanya efektif, tetapi juga aman dan berkelanjutan. Menjawab tantangan tersebut, peneliti Universitas Hasanuddin mengkaji potensi composite beads berbasis kitosan dan alginat sebagai material alternatif untuk pengolahan air tercemar.
Riset yang dipimpin Dr. Heryanto Heryanto dari Departemen Fisika Unhas tersebut mengulas perkembangan terbaru dalam desain, karakteristik fisikokimia, perilaku termodinamika, serta kinerja composite beads kitosan-alginat untuk menghilangkan berbagai jenis kontaminan dari air limbah.
Kajian tersebut tersedia secara daring pada 10 Juli 2026 dan akan diterbitkan dalam Volume 35 jurnal Bioresource Technology Reports pada September 2026.
Air limbah dapat mengandung berbagai pencemar, mulai dari logam berat, pewarna sintetis, hingga residu farmasi dan polutan lainnya. Salah satu teknologi yang banyak digunakan untuk mengatasinya adalah adsorpsi, karena mampu mengikat kontaminan secara efektif serta relatif mudah diterapkan.
Namun, material adsorben konvensional seperti karbon aktif komersial dan resin penukar ion sintetis memiliki sejumlah keterbatasan, antara lain biaya yang relatif tinggi, sulit terurai secara alami, serta tidak selalu mudah dipisahkan dan digunakan kembali. Kondisi ini membuka peluang bagi pengembangan material berbasis biopolimer yang lebih ramah lingkungan.
Kitosan dan alginat menjadi material yang menarik karena berasal dari sumber hayati terbarukan dan memiliki gugus fungsi yang mampu berinteraksi dengan berbagai jenis polutan. Ketika dikombinasikan dalam bentuk composite beads, kedua biopolimer tersebut dapat menghasilkan material yang relatif tidak beracun, mudah dipulihkan, serta berpotensi digunakan kembali.
“Komposit biopolimer ini menawarkan pendekatan berkelanjutan untuk mengembangkan teknologi pengolahan air limbah yang efisien, ekonomis, mudah dipulihkan, dan dapat digunakan kembali,” ujar Dr. Heryanto.
Dalam kajiannya, tim peneliti juga melakukan analisis literatur berbasis Scopus terhadap publikasi pada periode 2018–2026. Hasil analisis menunjukkan peningkatan yang pesat dalam penelitian mengenai material komposit berbasis kitosan. Sistem kitosan-alginat menjadi salah satu platform yang banyak dikembangkan karena fleksibilitasnya dalam menghasilkan material adsorben dengan karakteristik yang dapat disesuaikan.
Meski demikian, penggunaan biopolimer murni masih menghadapi sejumlah tantangan, terutama terkait kekuatan mekanik, stabilitas kimia, serta kemampuan regenerasi dan penggunaan berulang. Untuk mengatasinya, berbagai bahan tambahan dikembangkan ke dalam struktur komposit, seperti karbon aktif, graphene oxide (GO), dan magnetit (Fe₃O₄).
Penambahan material tersebut dapat memperluas permukaan aktif, memperkuat interaksi dengan polutan, meningkatkan stabilitas mekanik dan kimia, serta memberikan fungsi tambahan seperti pemisahan menggunakan medan magnet. Dengan demikian, composite beads berpotensi memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih tinggi, proses penghilangan polutan yang lebih cepat, serta kemampuan pemulihan dan regenerasi yang lebih baik.
Selain kinerja teknis, aspek keberlanjutan menjadi perhatian penting dalam pengembangan material ini. Sejumlah composite beads dapat dibuat menggunakan bahan terbarukan maupun sumber biomassa atau limbah hayati. Pemanfaatan bahan tersebut berpotensi menekan biaya produksi sekaligus memungkinkan material digunakan dalam beberapa siklus regenerasi.
Meski menjanjikan, pengembangan lebih lanjut masih diperlukan, terutama dalam hal skalabilitas produksi, stabilitas penggunaan jangka panjang, efisiensi regenerasi, serta analisis teknis dan ekonomi sebelum teknologi tersebut dapat diterapkan secara luas pada skala industri.
Riset ini memiliki keterkaitan kuat dengan Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya SDG 6: Clean Water and Sanitation, melalui pengembangan teknologi berkelanjutan untuk mengurangi pencemaran air. Pemanfaatan material terbarukan, biodegradable, dan dapat digunakan kembali juga mendukung SDG 9: Industry, Innovation and Infrastructure serta SDG 12: Responsible Consumption and Production.
Lebih jauh, kajian ini melihat peluang pengembangan smart biopolymer composites tidak hanya untuk pengolahan air limbah. Material tersebut berpotensi dikembangkan untuk berbagai kebutuhan lain dalam ekonomi sirkular, termasuk bidang kesehatan presisi, pertanian cerdas, dan teknologi ramah lingkungan.
“Di luar pengolahan air limbah, komposit biopolimer cerdas ini dapat berperan dalam pengembangan ekonomi bio-sirkular dan memiliki peluang untuk diterapkan pada bidang lain seperti pengobatan presisi dan pertanian cerdas,” kata Dr. Heryanto.
