Bukan Sekadar Limbah, Teknologi Baru Ubah Urine Manusia Jadi Pupuk Kaya Nutrisi

Selama ini, urine manusia dianggap sebagai limbah yang hanya perlu "dibuang dan dilupakan". Namun, sebuah studi terbaru dari Universitas Surrey mengubah paradigma tersebut. Peneliti berhasil membuktikan bahwa urine dapat dikonsentrasikan menjadi cairan kaya nutrisi menggunakan sistem penyaringan rendah energi yang efisien.

Penelitian yang diterbitkan dalam Journal of Environmental Chemical Engineering ini menawarkan solusi dua arah, mengurangi beban pengolahan limbah kota sekaligus menyediakan sumber nutrisi tanaman yang praktis bagi petani.

Menangkap Nutrisi Lewat Proses Osmosis

Meskipun urine hanya menyumbang 1% dari total air limbah rumah tangga, ia mengandung sebagian besar nitrogen dan fosfor yang ditemukan dalam limbah domestik. Biasanya, pabrik pengolahan limbah harus bekerja keras menghilangkan nutrisi ini dengan biaya energi dan kimia yang tinggi.

Baca juga : Ancaman Hujan Ekstrem terhadap Karbon Tanah: Solusi Biochar untuk Iklim

Sistem baru ini menggunakan metode forward osmosis. Berbeda dengan filtrasi tekanan tinggi yang mengandalkan "tenaga kasar", sistem ini membiarkan air berpindah secara alami melintasi membran menuju larutan penarik yang lebih asin. Hasilnya, air terpisah dan meninggalkan cairan pekat yang sarat akan nutrisi.

"Penelitian kami menunjukkan bahwa dengan pendekatan pengolahan yang tepat, kita dapat memulihkan nutrisi ini secara efisien sekaligus mengurangi kebutuhan energi pada pengolahan air limbah," ujar Dr. Siddharth Gadkari dari Universitas Surrey.

Tantangan Penyumbatan Membran

Dalam pengujian berulang menggunakan urine manusia asli, tantangan utama yang ditemukan adalah fouling atau penumpukan material pada permukaan membran yang memperlambat aliran air.

Baca juga : 2 Asam Amino yang Bisa Kurangi Ketergantungan Pupuk di Tanaman Pangan

Melalui pengamatan mikroskopis, terungkap bahwa lapisan penyumbat tersebut sebagian besar terdiri dari mikroba dan bahan organik lengket. Menariknya, kondisi kimiawi urine sangat memengaruhi jenis penyumbatan:

• Urine Alkali: Memicu pertumbuhan bakteri berbentuk batang dan bola.
• Urine Asam: Lebih banyak ditumbuhi sel mirip ragi.

Kunci Performa: Pra-Perawatan dan Pembersihan

Peneliti menemukan bahwa menyaring partikel kasar sebelum proses dimulai adalah syarat mutlak. Strategi ini mampu memangkas kehilangan aliran air dari 60% menjadi hanya 37%. Selain itu, penggunaan asam sitrat sebagai pengawet urine terbukti mampu mengurangi keparahan penyumbatan dibandingkan urin yang disimpan secara biasa.

Kabar baiknya, penurunan performa akibat penyumbatan ini bersifat reversible (dapat dipulihkan). Melalui pembilasan lembut dan pembersihan kimia, sekitar 91%-98% aliran air yang hilang dapat dikembalikan.

"Yang sangat menggembirakan adalah kami telah mendemonstrasikan bagaimana sistem ini berperilaku dalam kondisi realistis menggunakan urine manusia asli," tambah Gadkari.

Menghubungkan Sanitasi dan Produksi Pupuk

Konsep ini akan paling efektif jika urine dipisahkan sejak awal di toilet, sebelum bercampur dengan air limbah lainnya. Model ini telah diuji coba di Durban, Afrika Selatan, melalui program toilet pengalih urine.

Urine yang dipisahkan terbukti efektif menjadi pupuk bagi tanaman barli. Jika masalah penyumbatan membran dapat terus ditekan, sistem koleksi terpisah ini dapat menghubungkan sanitasi perkotaan langsung dengan produksi pupuk lokal, mengubah "limbah" menjadi aset berharga bagi ketahanan pangan. (Earth/Z-2)