Mendesain ubin karpet yang lebih ramah lingkungan

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 22-10-2010

Bahan adhesif dapat diganti yang terbuat dari sumber daya dapat diperbaharui membuat ubin karpet lebih ramah lingkungan, kata para ilmuwan Inggris.
70 juta kilograms ubin karpet dibakar atau ditimbun setiap tahunnya di Eropa yang masing-masing menunjukkan beban lingkungan yang teramat besar. Bahan perekat latex sangat kuat yang digunakan untuk merekatkan lapisan-lapisan nylon, polyester dan bitumen sangat tidak memungkinkan untuk mendaur ulang kembali komponen-komponen dari ubin ini. Saat ini James Clark dan koleganya pada University of York telah mengembangkan zat tepung berbasis bahan perekat yang dapat dengan mudah dihilangkan pada berakhirnya masa penggunaan ubin tersebut.
Zat tepung adhesif digunakan untuk merekatkan kertas pada proses pengepakan dan sebagai pasta wallpaper namun tingkat kelarutan airnya terbatas pada aplikasinya. Clark melakukan pengarbitan pada zat tepung jagung guna membuatnya hydrophobic dan tidak terlarut dalam air, lalu menambahkan glycerol triacetate untuk meningkatkan properti adhesifnya. Bahan adhesive juga dapat sekali diganti sehingga dapat sepenuhnya dihilangkan dengan menggunakan uap air  dibawah kondisi yang terkontrol, memungkinkan pemisahan yang utuh dari lapisan tersebut dalam proses daur ulang penuh. Karpet ini masih dapat dibersihkan dengan menggunakan metode biasanya termasuk pembersihan dengan uap, kata Clark, sebagaimana bahan adhesif dibawah permukaan dan pengujiannya menunjukkan bahwa air apapun yang mungkin sampai menjangkaunya akan bertemperatur rendah juga jika akan menyebabkan permasalahan.
Lapisan-lapisan di karpet dapat dipisahkan dalam daur ulang
‘Properti mekanis dan fisiknya [pada bahan adhesif kami] dapat dibandingkan atau sangat bagus ketimbang ubin karpet akhir-akhir ini,’ komentar Clark. Bahan adhesif baru ini juga memberikan suatu tingkat yang luar biasa dari tingkat memperlambat kebakaran api terhadap penghilangan ubin yang diperlukan dalam bahamn memperlambat kebakaran api sintesisdan lebih lanjut menambah keuntungan di alam sekitar, tambahnya.
Giulio Malucelli, seorang ahli pada bidang adhesion, dari Polytechnic University of Turin, Italia, mengatakan bahwa pekerjaan ini ‘merupakan perhatian anggota terhadap populasi umum’ dikarenakan sesuatu yang baru dan dampak lingkungannya.
‘Hasil dari kami ini mennjukkan bagaimana kita dapat mengurangi persoalan limbah khusus dari produksi yang sangat besar dan juga mendemonstrasikan pendekatan yang lebih umum terhadap desain produk yang lebih ramah lingkungan,’ tambah Clark.

Bekerja siang dan malam pada kantor yang sehat

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 22-11-2010

Polutant yang ditemukan didalam bangunan kantor dapat diubah kedalam zat yang tidak berbahaya dengan satu alat photokimiawi yang bekerja terus menerus dari malam hingga pagi, klaim para ilmuwan di Jepang. Hal ini dapat mencegah beberapa kasus sindrom penyakit di gedung.
Sindrom penyakit di gedung merupakan suatu kombinasi permasalahan kesehatan akut dan nyaman yang muncul dengan dikaitkan penggunaan waktu di gedung, seringkali di perkantoran. Hal ini dapat disebabkan oleh ventilasi yang kurang atau volatile organic compounds (VOCs), seperti formaldehida yang diemisikan oleh zat pencemar kimiawi dari karpet, kain pelapis, produk kayu, atau mesin fotokopi dan agen pembersih.
Fotokatalisis titanium dioxide (TiO₂) telah diaplikasikan terhadap perbaikan lingkungan dan lapisan yang dapat membersihkan dengan sendirinya. Oleh karena itu, kebanyakan hanya bekerja dibawah sinar UV, yang berarti bahwa mereka tidak beroperasi pada waktu malam. Saat ini, Tetsu Tatsuma dan para koleganya pada Tokyo University telah mengatasi persoalan ini dengan mendesain suatu fotokatalis dengan kemampuan menyimpan energi fotokimiawi.
Alat fotokatalis tetap melanjutkan pembersihan pada lingkungan kantor pada waktu malam
Fotokatalis kepunyaan Tatsuma mempunyai dua lapisan; lapisan bawah yaitu TiO₂ dan lapisan atas yaitu Ni(OH)₂. Saat sinar bersinar diatas alat tersebut, energinya dapat ditangkap oleh lapisan bawah TiO₂ dan disimpan pada lapisan atas Ni(OH)₂. Energi yang disimpan ini digunakan untuk mengoksidasi VOCs yang berbahaya, pada formaldehida yang khusus, kedalam karbon dioksida dan air  yang kurang berbahaya  setiap saat.
Secara praktisnya, Tatsuma mengharapkan alat tersebut dapat menjebak VOCs yang berbahaya pada lapisan TiO₂-Ni(OH)₂ pada waktu malam hari, lalu pada sinar pagi hari, polutan dioksidasikan kedalam hasil sampingan yang kurang berbahaya. Tatsuma mempunyai harapan yang besar atas alat ini dan mengatakan ‘kita berharap untuk mengaplikasikannya pada rumah pribadi, kantor, dan pabrik sebagai lapisan pada selambu dan penutup jendela serta atapnya’.
Alat ini mempunyai potensi guna meningkatkan kualitas udara di luar ruangan dan mengurangi resiko beberapa penyakit dengan mengubah formaldehida dari lingkungan kerja. Mark Clayton, seorang petugas Public Health Service Officer dari US EPA Indoor Environments Division, mempercayai bahwa system ini ‘dapat menunjukkan suatu kemajuan yang signifikan dalam mengurangi konsentrasi persenyawaan kimiawi di lingkungan udara yang umumnya ditemukan pada sutau lingkungan dimana kebanyakan orang menghabiskan 90 persen waktu mereka.
Penggunaan dari suatu fotokatali ini kemungkinan mempunyai suatu potensi guna membuat suatu kontribusi substansial untuk usaha selanjutnya dalam meningkatkan alat pembersih udara.’

Material Organik Alamiah Terlarut Memainkan Peranan Penting dalam Siklus Merkuri di Lingkungan Akuatik

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 28-01-2011

Alam memiliki suatu hubungan reaksi yang sulit dijelaskan dengan merkuri atau raksa. Tetapi para peneliti dari Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory telah berhasil membuat suatu penemuan yang dapat menjelaskan hubungan yang aneh ini.
Ketika para ilmuwan telah mengetahui bahwa beberapa mikroba di lingkungan perairan dapat menghasilkan metilmerkuri, suatu bentuk senyawa organomerkuri yang lebih beracun dibanding merkuri itu sendiri yang terakumulasi dalam tubuh ikan, mereka juga mengetahui bahwa alam dan beberapa spesies bakteri lainnya dapat mengubah metilmerkuri ke dalam bentuk yang kurang toksik. Hal yang kurang mereka pahami sepenuhnya adalah bahwa mekanisme transformasi ini terjadi pada keadaan lingkungan yang anoksik atau kurang oksigen.
“Hingga saat ini, reaksi antara merkuri murni dengan material organik terlarut telah dipelajari dalam kondisi lingkungan anoksik,” kata Baohua Gu dari Environmental Sciences Division Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory.
Pada sebuah jurnal yang dipublikasikan pada Proceedings of the National Academy of Sciences, sebuah tim riset yang dipimpin oleh Gu melaporkan bahwa senyawa yang dilepaskan oleh material organik akuatik telah mempengaruhi terjadinya siklus merkuri di lingkungan perairan tersebut. Konsentrasi yang rendah dari senyawa ini dapat mengurangi merkuri, tetapi seiring dengan bertambahnya konsentrasi senyawa tersebut reaksi yang terjadi semakin terhambat. Dari fakta ini didapat suatu kesimpulan bahwa senyawa yang dihasilkan dari reaksi tersebut bertindak sebagai inhibitor bagi reaksi selanjutnya. Para peneliti ini melakukan eksperimen mereka dengan menyesuaikan kondisi eksperimen dengan kondisi sesungguhnya di alam.
“Studi ini mendemonstrasikan bahwa pada sedimen dan lingkungan air yang anoksik, materi organik tidak hanya mampu untuk mengurangi merkuri, tetapi juga dapat mengikat merkuri,” kata Liyuan Liang, co-author jurnal ini. “Pengikatan ini juga menyebabkan merkuri kurang tersedia bagi mikroorganisme untuk membentuk metilmerkuri.”
Para penulis juga menginformasikan bahwa dalam jurnal ini ditawarkan suatu mekanisme yang dapat membantu menjelaskan interaksi antara material organik dengan merkuri di dalam lingkungan akuatik yang terlihat cukup kontradiktif.
Gu dan Liang berharap pengetahuan terbaru ini dapat memainkan peranan penting dalam membantu untuk memahami terjadinya siklus merkuri di lingkungan akuatik dan sedimen serta dapat membantu menginformasikan pengambilan kebijakan berkaitan dengan penanganan pencemaran merkuri di berbagai negara.
“Tujuan jangka panjang kami adalah untuk memahami mekanisme pengontrolan metilmerkuri di lingkungan,” kata Liang. “Pemahaman ini dapat menuntun kita kepada cara untuk mengurangi tingkat keracunan merkuri pada tubuh ikan karena ini merupakan permasalahan global yang cukup signifikan dampaknya.”
Merkuri tersebar di banyak tempat di dunia yang utamanya diakibatkan oleh pembakaran batubara, proses industri, dan kejadian alam seperti erupsi gunung berapi. Berbagai macam bentuk merkuri ditemukan dalam sedimen dan perairan.
Penelitian semacam ini diuntungkan oleh kecanggihan laboratorium geokimia dan mikrobiologi, pemodelan komputasional dan simulasi, sumber neutron berkelas dunia, serta sistem komputer yang berperforma tinggi yang dimiliki oleh Oak Ridge National Laboratory.
Sumber:
DOE/Oak Ridge National Laboratory. “Natural dissolved organic matter plays dual role in cycling of mercury.” ScienceDaily 13 January 2011. 20 January 2011 <http://www.sciencedaily.com­ /releases/2011/01/110112160958.htm>.
Sumber gambar: http://www.sciencedaily.com/images/2011/01/110112160958-large.jpg

Evolusi Mikroorganisme di Laut Mati

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 16-05-2011

Mikrobiologis dari Institute of Biology II University of Freiburg telah menemukan suatu jalur metabolisme sentral dari mikroorganisme yang sebelumnya tidak diketahui.
Mikroorganisme ekstremofil (extremophile) atau mikroorganisme yang biasa hidup di tempat-tempat ekstrem ini menggunakan jalur metabolisme ini untuk dapat bertahan hidup di tempat-tempat ekstrem seperti halnya Laut Mati yang salinitasnya sangat tinggi.
Bertentangan dengan anggapan yang popoler di masyarakat, Laut Mati tidaklah mati. Laut Mati yang berada di antara Yordania dan Israel ini berisi berbagai macam populasi mikroorganisme. Kebanyakan mikroorganisme ini termasuk dalam kelompok archaea yang toleran terhadap kadar garam tinggi. Archaea merupakan salah satu bentuk kehidupan yang paling awal terbentuk di muka bumi dan mampu bertahan hidup pada kondisi ekstrem. Tim riset di Freiburg yang dikepalai oleh Dr. Ivan Berg telah mempelajari proses metabolisme mikroorganisme ini yang sebelumnya selalu dihindari oleh ahli biologi evolusi.
Ilmuwan telah lama mengetahui bahwa archaea yang toleran terhadap salinitas tinggi menggunakan berbagai macam senyawa organik sebagai sumber nutrisi mereka yang kemudian digunakan untuk mensintesis pelindung dinding sel dan vitamin yang teraktivasi asam asetat (asetil koenzim A). dengan menggunakan mikroorganisme Haloarcula marismortui sebagai model, Dr. Ivan Berg bersama koleganya di Freiburg Dr. Maria Khomyakova, Özlem Bükmez, Lorenz Thomas, dan Dr. Tobias Erb telah berhasil menguraikan secara detil jalur metabolisme mikroorganisme tersebut. Kabar terbaru dari jurnal Science, para peneliti menjelaskan bagaimana mereka dapat mengetahui keseluruhan siklus reaksi, termasuk seluruh intermediet yang terbentuk, dengan berbagai bantuan metode biokimia dan mikrobiologi. Tim ini memberi nama jalur metabolisme lengkap ini sebagai “siklus metilaspartat” setelah mengkarakterisasi zat antara yang penting dalam siklus tersebut.
Grup riset Freiburg ini belum mengetahui awal terjadinya jalur metabolisme seperti ini dan diperkirakan merupakan salah satu bentuk evolusi dari pendahulunya yang harus menemukan jalur metabolisme tersendiri demi beradaptasi dengan habitatnya yang berkadar garam sangat tinggi. Para peneliti ini juga terkejut saat menemukan bahwa gen leluhur archaea yang mengandung informasi jalur metabolisme ini didapat dari mikroorganisme lain.
Fenomena transfer gen antar-organisme ini sekarang biasa dikenal sebagai “transfer gen bercabang”. Bagaimanapun, ilmuwan belum mengobservasi gen terdahulu yang mengandung informasi siklus metilaspartat dan digolongkan sebagai jalur metabolisme yang benar-benar baru. Kemungkinan, rekombinasi gen lelulur archaea mengarah kepada jalur metabolisme ini. Para peneliti menyatakan bahwa lebih sulit untuk menemukan sebuah gen baru dibandingkan dengan mengkombinasikan gen-gen yang sudah ada.