Perbedaan Microbubble dan Nanobubble

12 Jul 2021 15:45:47 | Dilihat 3437 kali
Fine Bubble Technology
Saat ini fine bubble technology (FBT) telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang seperti bidang perikanan dan kemaritiman, industri pembersih, pengelolaan limbah, pengolahan air, kosmetik, kesehatan, semikonduktor, dan bidang lainnya. Fine bubble merupakan gelembung halus yang memiliki diameter lebih kecil dari 100 mikrometer. Kelebihan dari fine bubble adalah ketahannya ketika mendapatkan tekanan. Gelembung pada umumnya akan pecah ketika mendapatkan tekanan, sedangkan fine bubble akan stagnan ketika mendapatkan tekanan. 

Fine bubble terdiri dari berbagai macam ukuran gelembung. Gelembung dengan diameter lebih kecil dari 100 mikrometer biasanya disebut dengan microbubble sedangkan gelembung dengan diameter di bawah 1 mikrometer disebut dengan ultra fine bubble atau lebih umum dikenal dengan istilah nanobubble. Akan tetapi masih sering terjadi miskonsepsi mengenai perbedaan antara jenis-jenis fine bubble ini sehingga pada artikel ini akan dibahas lebih dalam mengenai perbedaan dari microbubble dan nanobubble. 

Ukuran Microbubble dan Nanobubble
 

                    Gambar 1. Skema diagram yang menunjukan gelembung makro, mikro, dan nano
                                                           (Sumber: Takahashi, et al., 2017)

Berdasarkan gambar di atas, perbedaan mendasar dari micro bubble dan nanobubble adalah pada ukuran atau diameter gelembung. Menurut ISO 20480: 1-2017 (en), Microbubble merupakan gelembung halus dengan diameter ekivalen dalam kisaran sama atau lebih besar dari 1 μm hingga kurang dari 100 μm. Sedangkan Nanobubble merupakan gelembung ñhalus dengan diameter kurang dari 1 μm. Dari gambar 1 di atas pula dapat dilihat bahwa nanobubble bertahan lebih lama di dalam air. Karena ukuran partikelnya yang halus nanobubble lebih tahan terhadap tekanan dan memiliki waktu tinggal yang lebih lama di dalam air. Microbubble cenderung akan mengalami penurunan ukuran gelembung yang pada akhirnya menyebabkan gelembung pecah akibat stagnasi yang panjang dan menyebarnya gas interior ke air disekitar sedangkan nanobubble bertahan dalam hitungan bulan dan tidak pecah secara bersamaan. 


Perbedaan Microbubble dan Nanobubble
Pada nanobubble, antar gelembungnya memiliki ikatan yang sangat kuat menyerupai dengan yang ditemukan pada hidrat es dan gas. Hal ini menyebabkan berkurangnya difusivitas nanobubble yang membantu menjaga keseimbangan kinetik dari nanobubble sehingga nanobubble dapat bertahan terhadap tekanan internal yang tinggi.  Alasan lain yang menyebabkan nanobubble bertahan di dalam air lebih lama adalah kecepatan gelembung dalam mencapai permukaan. Macro Bubble mencapai permukaan dalam waktu yang singkat akibat ukuran gelembung yang besar, sedangkan Micro Bubble mencapai permukaan secara bertahap, dan nanobubble stagnan di dalam air sehingga bertahan lebih lama di dalam air. 

Microbubble dan nanobubble ini juga memiliki fungsi dan kegunaan yang cenderung berbeda meskipun digunakan pada bidang yang sama. Pada pengolahan air keduanya memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri baik bakteri yang hidup secara aerob maupun anaerob, keduanya terbukti dapat mengurangi jumlah cemaran pada air dan dapat meningkatkan kualitas air. Pada bidang pertanian dan perikanan keduanya memiliki kemampuan untuk meningkatkan produktivitas, akan tetapi Nanobubble memiliki kemampuan yang lebih baik karena kemampuan bertahan bubble dalam air yang cenderung lama. Nanobubble juga memiliki keunggulan sebagai preservasi dalam pengiriman daging ikan tuna. Nanobubble juga dapat dimanfaatkan pada pertanian hidroponik dan aquaponik untuk meningkatkan produktivitas dari komoditi yang dikembangkan.

Pemanfaatan Microbubble dan Nanobubble


(Sumber: Jonn Talon)

Pada dasarnya fine bubble memang memiliki banyak manfaat di bidang water treatment, perikanan, kelautan, dan pertanian. Mengetahui perbedaan nanobubble dan microbubble merupakan hal yang penting untuk dapat memanfaatkan kedua teknologi ini dengan tepat. Dengan mengetahui perbedaan keduanya, hasil dari pemanfaatan teknologi ini akan maksimal serta dapat menekan biaya yang dikeluarkan pada teknologi ini. Namun, banyak masyarakat yang belum mengetahui keberadaan dari fine bubble dan berbagai kegunaan dari fine bubble ini. Sosialisasi atau kampanye mengenai pemanfaatan fine bubble ini perlu ditingkatkan, sehingga masyarakat yang erat kaitannya dengan pertanian, peternakan, dan kelautan dapat memanfaatkan teknologi ini dengan maksimal. 

Teknologi Nanobubble di Indonesia
Teknologi nanobubble saat ini semakin berkembang karena teknologi nanobubble terbukti menghasilkan gelembung berukuran nano (70-200 nm) yangt secara signifikan meningkatkan kandungan gas (oksigen, karbondioksida, nitrogen, dll) di dalam ekosistem perairan. Nanobubble Indonesia (nanobubble.id) merupakan perusahaan manufaktur yang bergerak dalam bidang perikanan sekaligus menjadi perusahaan pertama di Indonesia yang memproduksi mesin nanobubble. Hingga saat ini, mesin nanobubble karya anak bangsa telah tersebar luas di 29 kabupaten/kota Indonesia dan bahkan telah merambah pasar internasional Aplikasi mesin nanobubble yang luas seperti untuk memperbaiki kualitas air dalam proses budidaya, pertanian  (Baca juga: Pemanfaatan Teknologi Nanobubble untuk Bawang Putih), pengolahan limbah industri dan rumah tangga, pengolahan air minum serta perawatan hewan ternak menjadikan mesin nanobubble sebagai teknologi unggulan yang mendukung kemandirian teknologi di Indonesia.


Penulis: Ni Nengah Ari Widiastuti
Editor: Afridha Setia Jayanti


Sumber
[1] A. Agarwal, Wun Jern Ng, Yu Liu. 2011. Princple and Applications of Microbubble and Nanobubble Technology for water treatment. Division of Environmetal and Water Resource Engineering. 1175-1180

[2] Peluang Pemanfaatan Teknologi Fine Bubble untuk Bidang Pertanian dan Perikanan. https://bsn.go.id/main/berita/detail/11095diakses pada 10 Juli 2021