Nationalgeographic.co.id—Di tengah usaha mengurangi karbon dunia, ternyata bahan tekstil juga bisa berkontribusi untuk menyerapnya. Penelitian itu dipublikasikan di ACS Publications pada 1 Juni 2022 bertajuk Carbonic Anhydrase Immobilized on Textile Structured Packing Using Chitosan Entrapment for CO2 Capture.
Tekstil itu dapat menyaring karbon dari campuran udara dan gas menggunakan filter berbasis tekstil. Tekstil itu menggabungkan kain katun dan enzim yang disebut karbonat anhidrase—salah satu bahan alam untuk mempercepat reaksi kimia.
Para peneliti menjelaskan, penyaring atau filter tersebut perlu ditingkatkan ukurannya secara signifikan. Mereka juga berpikir desain yang bisa diterapkan sebagai langkah penyaringan karbon yang lebih mudah dibandingkan dengan solusi lainnya.
"Kami pikir keuntungan utama dari metode kami dibandingkan dengan penelitian yang ditarget serupa adalah bahwa metode kami dapat dengan mudah ditingkatkan menggunakan fasilitas manufaktur tekstil tradisional," ungkap peneliti pascadoktoral North Carolina State (NC State) University, Jialong Shen yang menjadi penulis utama studi.
Mereka mendesain filter kimia berbasis tekstil, berasal dari enzim karbonat anhidrase alami. Enzim ini dapat mempercepat reaksi di mana karbon dioksida dan air dapat berubah menjadi bikarbonat, senyawa dalam soda kue. Enzim ini punya peran penting dalam tubuh manusia, yakni mengangkut karbon dioksida sehingga dapat dihembuskan.
"Kami meminjam enzim luar biasa ini dalam proses kami untuk mempercepat penyerapan karbon dioksida dalam larutan berair," jelas Shen dalam rilis NC State.
Untuk membuat filter, Shen dan tim melapisi enzim ke kain katun dua lapis, dengan mencelupkannya ke dalam larutan yang mengandung kitosan. Kitosan adalah hasil dari proses kimia dari kitin yang kalsium karbonatnya dihilangkan dalam larutan asam, serta rangkaian asetil lewat pemasanan larutan alkali berkonsentrasi tinggi.
Pada pembuatan filter ini, kitosan berfungsi seperti lem, menjebak enzim secara fisik sehingga menempel pada kain.
Shen dan tim menguji coba seberapa baik filter dalam memisahkan karbon dioksida dari nitrogen. Mereka menggulung kain menjadi spiral sehingga bisa dimasukkan ke dalam tabung. Setelah itu para peneliti juga mendorong gas melalui tabung, bersama dengan larutan berbasis air.
Hasilnya, larutan air dan enzim dapat mengubah karbon dioksida menjadi bikarbonat, dan menetes ke filter dan tabung.
"Dengan teknologi ini, kami ingin menghentikan emisi karbon dioksida pada sumbernya, dan pembangkit listrik adalah sumber utama emisi karbon dioksida saat ini," kata Shen.
"Ini adalah cerita yang masih dalam proses, tetapi kami mendapati beberapa hasil awal yang sangat menarik," terang Sonja Salmon, profesor teknik tekstil, kimia dan sains North Carolina State University.
Para peneliti juga membuktikan, ketika mendorong udara lewat filter dengan kecepatan empat liter per menit, ada 52,3 persen karbon dioksida dengan filter sekali tumpuk. Sedangkan dengan tumpuk ganda bisa 81,7 persen.
Temuan ini menjanjikan untuk diuji sebagai filter terhadap laju aliran udara yang lebih cepat, yang digunakan di pembangkit listrik. Para peneliti menguji untuk membandingkan temuan mereka dengan teknologi lain yang sebanding.
Baca Juga: Dibuang Sayang, Kegiatan Barter.in Jadi Solusi Limbah Pakaian
Baca Juga: Menjaga Keanekaragaman dan Kebutuhan Lewat Nilai Konservasi Tinggi
Baca Juga: Memotong Emisi Karbon Dioksida Tidak Cukup Untuk Menyelamatkan Bumi
Baca Juga: Kondom di Zaman Kuno Terbuat dari Kain, Seperti Apa Bentuknya?
Tidak hanya itu, kain juga diuji seberapa baik jika dicuci, dijemur, dan disimpan berkali-kali. Perlu diketahui, kitosan yang terkandungnya diketahui punya manfaat untuk mempertahankan penyimpanan lebih lama, biasanya pada zat organik. Ternyata, aktivitas itu bisa mempertahankan kinerjanya yang tinggi, tulis para peneliti.
"Enzim dapat dipertahankan pada suhu yang lebih rendah untuk waktu yang sangat lama dan itu akan tahan lama," kata Shen. "Kain memberikan dukungan fisik dan struktur untuk itu, sambil menyediakan area permukaan yang besar untuk beraksi dengan karbon dioksida."
Saat ini para peneliti juga mencari cara agar cairan dari filter bisa didaur ulang. Mereka mencari cara bagaimana bikarbonat bisa kembali menjadi karbon dioksida supaya dapat disimpan dan dibuang, atau digunakan untuk tujuan komersial. Dengan demikian, pihak yang menghasilkan karbon juga bisa menggunakan kembali karbonnya untuk tujuan lain, dan tidak mencemari lingkungan.
"Kami ingin meregenerasi larutan air yang kami gunakan dengan filter sehingga kami dapat menggunakannya berulang kali," kata Salmon. "Sisi proses itu membutuhkan lebih banyak pekerjaan, untuk membuat energi regenerasi pelarut serendah mungkin."