Nama: Dr. Nur Nadhirah Ramli

Jawatan: Penyelidik Pasca Doktoral

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Setiap makhluk di Bumi mempunyai ciri atau karakter unik yang menunjukkan identiti mereka sendiri, yang diwarisi daripada ibu bapa atau nenek moyang masing-masing. "Genetik" ialah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada pengamatan mengenai ciri-ciri khusus ini dan cara ia berfungsi dalam sesuatu organisma. Secara khusus, Deoxyribonucleic acid (DNA) berperanan atau bertanggungjawab untuk menyimpan dan menghantar maklumat mengenai karakter tertentu kepada organisma. DNA yang terdapat pada suatu organisma merupakan penanda aras dalam mengenali identiti unik seperti jenis rambut, darah, ketinggian, warna mata dan kulit yang diwarisi secara turun-temurun atau dari generasi ke generasi. Secara ringkasnya, DNA diwariskan melalui proses persenyawaan daripada ibu bapa kepada anak-anak. Oleh itu, anak-anak berkemungkinan mempunyai 50% sifat ibu dan bapa atau nenek moyang mereka terdahulu. Sifat fizikal (fenotip) bagi organisma ditentukan oleh ciri identitinya yang berbeza yang berkaitan dengan genetik (genotip). 

DNA juga boleh dikaji secara individu atau kelompok organisma kerana DNA boleh dipengaruhi oleh faktor persekitaran. Sebagai contoh, organisma seperti manusia atau haiwan yang berpindah dari iklim panas ke iklim sejuk akan beradaptasi dan menghasilkan genetik baharu untuk memastikan kelangsungan hidup. Sebagaimana yang kita ketahui, penyelidikan Darwin mengenai populasi burung di Pulau Galapagos membuktikan teorinya. Pengamatan ini menunjukkan bahawa adaptasi menyebabkan bentuk dan saiz paruh yang berbeza pada burung bergantung kepada keadaan habitat. Burung-burung ini pada asalnya terdiri daripada satu kelompok spesies yang sama, namun disebabkan faktor persekitaran, berlaku perubahan pada DNA bagi memudahkan burung tersebut tinggal di tempat yang baharu. Hal ini mendorong dalam mengekalkan keseimbangan kepelbagaian spesies terhadap ekosistem bagi tujuan kelangsungan hidup suatu organisma. Namun, proses adaptasi suatu organisma juga dapat memberikan dampak negatif terhadap alam semula jadi, karena adaptasi yang berulang-ulang mengakibatkan hilangnya ciri-ciri asli suatu spesies, bahkan berpotensi menyebabkan kepupusan. Oleh itu, kajian mengenai DNA adalah sangat penting dalam molekular biologi kerana kepelbagaian fungsinya memberikan maklumat yang signifikan dan berguna untuk memahami gen organisma mengikut keadaan atau situasi tertentu.

Pewarisan DNA daripada ibu bapa kepada anak-anak.

Dalam era globalisasi hari ini, penyelidikan DNA telah mengalami kemajuan pesat kerana ia memberi manfaat besar kepada pelbagai bidang seperti perubatan, pertanian, mikrobiologi, dan kejuruteraan. Ini adalah hasil daripada dominasi teknologi DNA rekombinan di pasaran global, di mana kecanggihan teknologi ini telah menyelesaikan pelbagai isu dalam setiap aspek dengan lebih mudah. Teknologi DNA rekombinan merujuk kepada teknik yang menggabungkan kaedah kejuruteraan dan genetik untuk menghasilkan DNA baharu yang dikenali sebagai DNA rekombinan. Teknologi ini boleh digunakan dalam bidang pertanian, di mana petani dapat memilih ciri-ciri tertentu yang diinginkan dalam tanaman mereka, seperti menghasilkan buah yang lebih besar dan dalam jumlah yang banyak. Proses ini melibatkan pengenalpastian DNA yang relevan, diikuti dengan manipulasi pada baka tanaman yang sedia ada. Pendekatan ini membantu dalam memilih tumbuhan yang sesuai untuk pembiakan dengan menghasilkan genotip baru berdasarkan ciri terbaik, menjadikan proses lebih efisien dan mampu meningkatkan hasil pertanian. Dalam bidang mikrobiologi pula, rawatan toksik logam berat oleh bakteria dapat ditingkatkan dengan menganalisis DNA untuk memahami gen yang terlibat. Melalui pemahaman terhadap DNA yang berkaitan dengan penyingkiran toksik logam berat, termasuk mekanismenya, bakteria tersebut dapat diubahsuai secara genetik, seterusnya sistem bioremediasi dapat diperbaiki bagi mencapai penyingkiran toksik kromium secara maksimum dengan menggunakan kaedah biologi yang lebih mesra alam.

Organisma yang terdiri daripada haiwan, tumbuhan, dan bakteria yang telah diubah suai secara genetik dikenali sebagai 'Genetically Modified Organisms' (GMO). Walaupun GMO memberikan banyak sumbangan dalam pelbagai bidang, ia juga membawa kesan negatif terhadap alam sekitar. Hal ini disebabkan oleh penghasilan genetik baharu yang direka secara buatan tanpa mempertimbangkan semua aspek, yang berpotensi mengganggu keseimbangan variasi dalam ekosistem kerana proses ini berlaku secara tidak semula jadi.Walaupun penyelidikan DNA menawarkan daya tarik dan keunikan yang luar biasa untuk diterokai kerana potensinya yang luas untuk diaplikasikan dalam setiap bidang, kajian yang mendalam perlu dijalankan dengan mempertimbangkan semua aspek agar teknologi yang digunakan tidak mendatangkan kesan buruk kepada manusia, haiwan, dan alam sekitar.

Nama: Dr. Nor Sakinah Mohd Said

Jawatan: Penyelidik Pasca Doktoral

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

“Bagai cendawan tumbuh selepas hujan”; frasa yang amat bertepatan dengan senario perkembangan industri kopi dunia dasawarsa ini. Kopi asalnya ditemui di Ethiopia dan mula disemai orang Oromo. Dek aroma yang menggoda, rasa yang enak dan kemampuannya dalam membekalkan tenaga, minuman kopi telah menjadi minuman rutin harian berjuta-juta manusia. Antara dua jenis biji kopi yang dikenali ialah kopi genus ‘Arabica’ dan Robusta. Antara dua, kopi ‘Arabica’ merupakan sejenis kopi dengan harga pasaran yang tinggi, disebabkan oleh faktor keperluan penjagaan pertumbuhan yang teliti. Ia hanya ditanam di kawasan pergunungan dan menghasilkan kadar hasil tuaian yang rendah. Keadaan penanaman yang teliti ini menghasilkan produk biji kopi dengan rasa yang lebih enak dan kurang kandungan kafein, dengan aroma yang lebih menarik. Di Malaysia, di samping kedua jenis biji kopi ini, jenis kopi yang paling banyak ditanam ialah kopi ‘Liberica’ dengan rasa lebih ke arah manis. Ia telah dibawa masuk ke Malaysia dari British lebih kurang 500 tahun yang lalu. 

Menurut laporan daripada Persatuan Kopi Antarabangsa atau ‘International Coffee Organization’, sejumlah hampir dua bilion cawan kopi diminum setiap hari di seluruh dunia. Dan menurut satu tinjauan yang dilakukan di Malaysia, lebih kurang 61% daripada responden terlibat memilih kopi sebagai minuman lazim mereka. Dan ini berkesinambungan dengan satu fakta menarik yang mungkin ramai tidak sedari, di mana kopi telah dinobatkan sebagai komoditi ke dua terbesar yang diperdagangkan di dunia selepas minyak, sumber tenaga utama global. Walaupun ia mengalami sedikit penurunan daripada segi permintaan ketika Covid-19 melanda, ia kembali ke corak positif selepas arahan perintah kawalan pergerakan dihapuskan. Kerana permintaannya yang sentiasa berterusan, menjadikan Malaysia sebagai salah satu negara yang tidak terkecuali dengan kepesatan perkembangan pelbagai kafe dan jenama kopi bagi memenuhi permintaan pengguna. 

Namun ramai yang tidak sedar, di sebalik nikmat setiap cawan kopi, ada kisah yang tidak didongengkan kepada umum. Pemprosesan biji kopi merupakan satu proses yang kompleks, bermula dari ladang sehingga ke cawan anda, dan menyimpan beberapa cerita berkaitan pencemaran alam sekitar. Dengan langkah-langkah yang terlibat, ia menghasilkan beberapa jenis sisa pepejal serta air sisa seperti yang digambarkan dalam Rajah di bawah. Justeru, salah satu isu besar yang menjadi kerisauan global di sebalik proses penghasilan kopi ini ialah terwujudnya air sisa yang besar majoritinya daripada langkah pembasuhan dan penapaian. Air sisa ini mempunyai sifat yang agak berbahaya kepada ekosistem sekiranya dilepaskan tanpa sebarang inisiatif untuk merawatnya. Dan kebenaran pedih di sebalik kepesatan industri ini, yang kebanyakannya mengambil tempat di negara membangun, ialah kurangnya kesedaran tentang kepentingan merawat air sisa ini sebelum dilepaskan ke alam sekitar. Atas faktor kurangnya penguatkuasaan peraturan dan halangan keperluan kos rawatan yang tinggi, kebanyakan pengusaha kecil ini hanya melepaskan air sisa ini ke sumber air berdekatan. Jadi persoalannya, apa yang berbahaya dengan air sisa pemprosesan kopi ini sebenarnya? Ia bukankah hanya sekadar ‘air kopi’?

Air sisa daripada pemprosesan kopi bersifat asid, dan kaya dengan kandungan organik, pepejal terampai serta pepejal terlarut; yang terhasil daripada proses pembuangan isi dan lendir daripada biji kopi. Lambakan pembuangan air sisa ini ke dalam sumber air mengakibatkan kesan tidak baik kepada persekitaran. Kewujudan kandungan bahan pencemar tersebut mengakibatkan kurangnya peratusan pancaran cahaya matahari yang mampu telus ke dalam air, yang mana membawa kepada insiden kerencatan proses fotosintesis tumbuhan dalam air. Tambahan itu, lebihan kandungan fosforus dan nitrogen dalam air juga membawa kepada kekurangan kandungan oksigen dalam air, kejadian eutrofikasi, dan kesan toksik kepada hidupan air. Tidak terhenti di situ, pendedahan air sisa ini kepada manusia juga boleh mengakibatkan beberapa implikasi. Ia membawa kepada wujudnya masalah kesihatan seperti sakit perut, pening, lemah badan, loya dan masalah pernafasan. Wujudnya artikel ini dengan harapan untuk memberi kesedaran kepada masyarakat tentang ‘rahsia gelap’ segelap warna kopi di sebalik pemprosesan kopi ini, dan pentingnya usaha untuk mewujudkan inisiatif rawatan yang bersesuaian untuk kelestarian dunia yang kita sayang.

Jadi apa pilihan yang kita ada, solusi untuk permasalahan ini?

Nama: Dr. Siti Shilatul Najwa Sharuddin 

Jawatan: Penyelidik Pasca Doktoral

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Apakah itu plastik?

Dari segi bahasa, merujuk kepada kamus dewan bahasa edisi keempat bermaksud bahan sintetik yang warnanya bermacam-macam untuk membuat pelbagai jenis alatan seperti pinggan, sisir, alas meja dan juga digunakan dalam kesenian untuk membuat patung dengan mengukir atau memahat. Itu definisinya secara am tetapi secara mudahnya, plastik diguna pakai dalam hampir kesemua urusan kehidupan manusia sejagat. Apabila plastik digambarkan, anda mungkin hanya memikirkan tentang bahan pembungkusan makanan ataupun botol-botol air yang dibawa kemana-mana, namun sebenarnya plastik itu besar aplikasinya. Plastik menjadi kegemaran semua orang kerana harganya yang lebih murah, sumber yang senang diperoleh dan sifatnya yang lebih praktikal.

Setiap tahun, anggaran penghasilan plastik kini melepasi sehingga 367 juta tan pada tahun 2020 di mana di seluruh dunia, antara 21-42% sisa plastik telah membawa kepada pencemaran mikroplastik Sementara itu, dengan lebih daripada 1,300 industri pengeluar plastik, Malaysia menjadi salah satu industri pengeluar plastik terbesar di seluruh dunia. Keadaan lebih merisaukan apabila, di Asia, Malaysia juga menjadi salah satu negara yang menunjukkan peratusan penghasilan plastik tertinggi dalam sisa pepejal.

Tahukah anda, menjelang 2050, kira -kira 12,000 juta tan sisa plastik di seluruh dunia akan didepositkan di tapak pelupusan jika trend pengeluaran plastik semasa terus meningkat tanpa dikawal dan diambil tindakan yang lebih berkesan. Untuk pengetahuan anda, dari masa ke masa, sisa-sisa di tapak pelupusan sampah akan mula terurai, yang membawa kepada pengeluaran gas toksik dan pembentukan larutan air sampah (larut resap) yang mempunyai tahap ketoksikan yang tinggi. Dianggarkan juga, penguraian plastik kepada molekul plastik yang lebih kecil iaitu mikroplastik kemungkinan akan mengalir melalui sisa larut resap tersebut dan besar kemungkinan akan mengalir memasuki sumber air utama kita. Keadaan sedemikian sudah tentu mengancam kehidupan akuatik dan mejurus kepada kemerosoton kehidupan manusia sejagat.

Malaysia menghadapi pelbagai cabaran dalam pengurusan sisa pepejal akibat dari pembangunan yang pesat dan pertumbuhan penduduknya. Oleh itu, sisa plastik menjadi kebimbangan utama di Malayisa apabila ianya mengancam kedua-dua ekosistem daratan dan marin.

Tahukah anda apakah kandungan bahan kimia dalam pembuatan plastik ini?

Plastik ialah bahan sintetik atau semi-sintetik yang dihasilkan daripada polimer, iaitu rantai panjang molekul berulang. Rantai ini boleh mempunyai beribu-ribu atom, yang merupakan salah satu sebab mengapa plastik sangat kuat dan tahan lama. Plastik dicipta melalui proses kimia menggunakan bahan mentah seperti petroleum, gas asli, atau sumber biomas. Secara mudahnya, plastik terhasil daripada gabungan pelbagai bahan kimia seperti polietilina, polietilluna terefatalat, propilina dan polivinil klorida. Plastik yang mempunyai tekstur yang licin dan mudah dibentuk menjadi pelbagai bentuk adalah disebabkan kehadiran sejenis bahan pelembut yang dikenali sebagai plasticizers.

Timbunan sisa pepejal dengan longgokan plastik

Pendekatan terbaik untuk menagani isu pencemaran pembuangan plastik di Malaysia adalah dengan menyekat dan mengurangkan kemasukan dan penggunaan daripada sumber asal kemasukan plastik kepada alam sekitar berbanding mencari kaedah untuk menghapuskan plastik ini  setelah dilepaskan ke persekitaran. Oleh itu, usaha secara besar-besaran perlu dimulakan dari sekarang untuk menghapuskan plastik yang telah lama wujud di sumber air kita demi kelestarian alam sekitar dan kehidupan yang sihat untuk generasi yang akan datang. 

Menurut kajian daripada penyelidik yang lepas, ketoksikan pencemaran plastik kepada manusia hanya dapat dikesan selepas tempoh antara 30-40 tahun. Kanser adalah antara salah satu penyakit kesan daripada pencemaran bahan kimia dari sisa plastik yang menimpa manusia dan dilihat berlaku peningkatan dari tahun ke tahun. Keadaan itu menunjukkan betapa bahayanya kesan plastik terhadap alam sekitar, manusia dan hidupan lain.

Oleh itu, pengurusan sisa plastik yang bersistematik perlu dirancang dan dilaksanakan dengan segera dan menyeluruh merangkupi setiap peringkat industri sama ada besar, sederhana mahupun kecil. Tambahan itu, aktiviti penyelidikan berkenaan kaedah mengurangkan pencemaran plastik perlu digerakkan dengan lebih proaktif bagi mengkaji rawatan yang lebih bersifat mesra alam dengan objektif utamanya adalah meminimumkan beban pencemaran plastik kepada alam sekitar 

Bagi beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi fitoremediasi dilihat menarik minat pelbagai pihak dalam usaha meneroka kaedah mesra alam bagi merawat pencemaran plastik. Namun, apa itu fitoremediasi? Apakah tumbuhan yang sesuai digunakan? Dan apakah pelaksanaan yang berkesan dalam kaedah? Ianya perlu diteliti melalui kajian yang menyeluruh dan perlunya usaha berterusan daripada semua pihak terutamanya penyelidik di seluruh dunia. Perlu diambil perhatian bahawa plastik memberi manfaat besar dalam kehidupan moden, tetapi penggunaannya perlu diuruskan dengan lebih bertanggungjawab untuk mengurangkan kesan negatifnya terhadap manusia dan alam sekitar.

Nama: Dr. Jamilah Ahmad

Jawatan: Pembantu Penyelidik

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Fitoremediasi adalah satu kaedah menggunakan tumbuhan untuk memulihkan pencemaran dalam tanah dan air. Teknologi ini semakin meningkat popular di Malaysia kerana ia memenuhi keperluan teknologi mesra alam, kesedaran terhadap kesihatan manusia dan alam sekitar serta tekanan daripada pihak kerajaan. Fitoremediasi menawarkan kos yang rendah, penggunaan tenaga yang sedikit, mesra alam dan mampu memulihkan kawasan terjejas. Fitoremediasi bukan sahaja dapat membersihkan air dan tanah, tetapi juga memperbaiki ekosistem dengan menyediakan habitat untuk hidupan akuatik. Sebagai contoh, akar tumbuhan akuatik seperti keladi bunting (Eichhornia crassipes), kiambang (Pistia stratiotes), teratai (Nelumbo nucifera) sering digunakan kerana kemampuan tumbuhan menyerap dan memecahkan bahan pencemar secara semula jadi. Kaedah fitoremediasi ini bukan sahaja membersihkan air, tetapi juga memperbaiki ekosistem dengan menyediakan habitat untuk hidupan akuatik. Contohnya akar tumbuhan akuatik menjadi tempat tinggal bagi mikroorganisma yang membantu mengurangkan bahan toksik.

Penggunaan fitoremediasi ini telah digunakan secara meluas di Malaysia dalam pelbagai situasi seperti rawatan air sisa industri, pemulihan sungai dan tasik, pengawalan nutrien berlebihan di kolam ternakan dan rawatan air buangan domestik. Sebagai contoh, aplikasi fitoremediasi yang digunakan dalam rawatan air sisa industri telah digunakan dalam industri minyak sawit, petroleum, kertas dan sagu yang mana menghasilkan sisa air yang kaya dengan bahan organik dan nutrien yang berlebihan. Antara ciri-ciri air sisa yang dihasilkan mempunyai nilai ammonia, permintaan oksigen kimia, permintaan oksigen biokimia, hidrokarbon, pH, warna dan pepejal terampai yang tinggi. Kesemua parameter ini perlulah diturunkan sehingga ke paras yang dibenarkan sebelum dilepaskan ke sungai-sungai. Tumbuhan yang kebiasaannya digunakan di Malaysia adalah Scirpus grossus, Lepironia airticulata, Ludwigia octovalvis, Lemna minor, dan Azola pinnata. Contoh pemulihan sungai dan tasik yang telah memanfaatkan kelebihan fitoremediasi seperti projek pemulihan di Tasik Chini, Tasik Putrajaya dan institut Penyelidikan Glami Lemi yang menggunakan tumbuhan tempatan seperti Scirpus grossus, keladi bunting, kiambang, teratai Azola pinnata dan Lepironia articulata. Rajah  di bawah menggambarkan sistem fitoremediasi yang diaplikasikan di Tasik Chini. 

Tumbuhan yang selalu digunakan untuk merawat air sisa dan tanah tercemar

Nama: Suriya Vathi A/P Subramanian

Jawatan: Pelajar Pascasiswazah

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Kesihatan dan kecantikan merupakan aspek kehidupan yang diamalkan sejak zaman dahulu sama ada secara tradisional atau moden. Penggunaan produk-produk kesihatan dan ubat-ubatan moden yang dihasilkan daripada pelbagai jenis bahan kimia ini menjadi rutin harian terutamanya bagi kaum wanita yang mengidamkan penampilan yang menarik. Namun, kesan penggunaan bahan-bahan kimia yang tersembunyi dalam produk tersebut sering diabaikan dan tidak dipertikaikan. Produk-produk seperti pelindung matahari, losyen, paracetamol dan antibiotik, selain memberikan manfaat kepada pengguna, ia juga mengandungi bahan cemar emergen (CEC) yang aktif seperti paraben, ibuprofen, phthalates dan ketoprofen yang menyumbang kepada kesan negatif terhadap alam sekitar khususnya pencemaran sumber air.

Apa itu CEC? CEC adalah bahan kimia yang tidak dipantau dalam persekitaran dan menyebabkan kesan terhadap ekologi kesihatan manusia. Bahan-bahan ini boleh meresap ke persekitaran melalui air sisa yang terhasil daripada aktiviti harian manusia seperti mandi, mencuci muka, pembuangan air besar. Menurut Suruhanjaya Perkhidmatan Air Negara (SPAN), isi rumah Malaysia yang terdiri daripada empat ahli keluarga, menghasilkan kira-kira 135 000 liter air sisa domestik dalam setahun. Cuba fikirkan betapa banyaknya air sisa domestik yang mempunyai kandungan CEC yang dihasilkan oleh keseluruhan penduduk di Malaysia. Namun, pencemaran ini bukan semata-mata datang dari rumah kita sahaja, malah juga berpunca daripada air sisa yang terhasil dari hospital dan kilang penghasilan produk yang mengandungi CEC.

Seperti yang kita sedia tahu, air sisa yang terhasil akan dirawat oleh sistem rawatan air sisa sebelum disalurkan semula ke sungai untuk kegunaan semula dalam pelbagai aktiviti. Proses kitaran ini menjadikan kualiti rawatan air sisa adalah sangat penting bagi memastikan keselamatan sumber air supaya kesihatan manusia terus terjamin. Persoalannya, adakah sistem rawatan air sisa yang sedia ada mampu menyikirkan bahan CEC tersebut sepenuhnya? Terdapat kajian yang menyatakan bahawa CEC ini tidak mudah untuk disingkirkan disebabkan oleh kompleksiti bahan tersebut yang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap proses penguraian menyebakan ia kekal dalam alam sekitar untuk tempoh masa yang lama. Bukan itu sahaja, keadaan operasi dan agen oksidasi yang digunakan dalam loji rawatan air sisa yang sedia ada mungkin tidak dioptimumkan untuk penyingkiran CEC yang lengkap. Maka, kehadiran CEC selepas rawatan air boleh membawa pelbagai kesan negatif kepada manusia dan alam sekitar. Sebagai contoh, antibiotik seperti amoxicillin boleh menyebabkan keracunan kepada hidupan akuatik, dan apabila bahan ini memasuki rantai makanan, ia boleh menyebabkan ketahanan terhadap antibiotik dalam badan manusia berkembang meyebabkan jangkitan sukar dirawat dengan antibiotik standard. Selain ubat-ubatan, produk penjagaan diri asas seperti minyak wangi juga mengandungi CEC seperti phthalates yang boleh menganggu sistem hormon organisma akuatik seperti ikan dari segi pertumbuhan dan pembiakan mereka. Bayangkan jika kita tidak berhati-hati dengan cara pembuangan yang betul. Tidakkah itu akan mencemarkan sumber air yang kita perlukan untuk hidup?

Menurut kajian para penyelidik, lebih daripada 100,000 bahan kimia baru telah dicipta untuk kegunaan manusia di Amerika Syarikat, namun kurang daripada 10% daripadanya mempunyai pemahaman sepenuhnya tentang potensi risikonya, manakala yang selebihnya masih dalam penyelidikan. Walau bagaimanapun, jumlah ini terus meningkat di mana 500-1000 Notis Permulaan Pengeluaran atau Import diisytiharkan setiap tahun. Sektor kimia dijangka meningkat tiga kali ganda menjelang 2030 daripada US$5 trilion pada tahun 2017. Peningkatan pengunaan bahan kimia yang sukar untuk dirawat melalui rawatan air sisa konvensional ini menunjukkan betapa mendesaknya keperluan untuk mencipta teknologi canggih yang direka khas untuk penyingkiran CEC dan bahan cemar konvensional.

Sebagai langkah pencegahan, penyelidikan yang berterusan perlu dijalankan untuk mengkaji sistem rawatan air yang sesuai untuk penyingkiran CEC yang berkesan supaya dapat melindungi kemampanan alam sekitar dan kesihatan manusia. Hal ini demikian kerana, isu berkenaan bahan toksik ini masih dalam peringkat penyelidikan dan masih belum dikaji sepenuhnya. Tahukah anda, peraturan khusus bagi pengurusan bahan ini juga masih tidak dikuatkuasakan secara menyeluruh. Oleh yang demikian, lebih ramai penyelidik perlu menceburi bidang ini sebagai usaha untuk meningkatkan pengetahuan tentang CEC supaya lebih banyak teknologi yang inovatif dapat dibangunkan untuk penyingkiran bahan ini.

Sungai berdekatan kawasan perumahan yang mengandungi bahan CEC 

Nama: Nor Jumanah Said Mohamed 

Jawatan: Pelajar Pascasiswazah

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Dalam usaha mengecapi status Malaysia MADANI yang bertunjangkan enam rukun utama, termasuk Kemampanan dan Daya Cipta, kerajaan Malaysia telah mengorak langkah dengan menerapkan pelan pembangunan berasaskan kedua-dua rukun ini. Pendekatan ini turut merangkumi industri akuakultur Malaysia. Baru-baru ini, Timbalan Menteri Pertanian dan Keterjaminan Makanan, Datuk Arthur Joseph Kurup, mengumumkan sasaran untuk meningkatkan sumbangan hasil akuakultur kepada 40% daripada pengeluaran keseluruhan sektor perikanan menjelang 2030. Sasaran ini selari dengan Pelan Strategik Pertanian Negara 2021-2030 yang digariskan oleh kerajaan Malaysia, yang turut menekankan keperluan memperkukuh daya tahan ekonomi akuakultur melalui inovasi dan kelestarian. Namun demikian, peningkatan pengeluaran makanan laut melalui inisiatif kerajaan ini secara tidak langsungnya berpotensi membawa kepada peningkatan sisa industri.

Malah, menurut laporan Food and Agriculture Organization (FAO), sebanyak 36% makanan laut akan dibazirkan sepanjang rantai pengeluaran, daripada penangkapan ikan, pemprosesan sehinggalah ke pembuangan. Sisa yang dihasilkan oleh industri akuakultur boleh dikategorikan kepada dua klasifikasi utama: (a) sisa biologi yang terhasil dari pemprosesan seperti kepala ikan, kulit udang dan cengkerang ketam, dan (b) effluen yang terhasil sepanjang rantaian pengeluaran hasil makanan laut, daripada penangkapan ikan, pemprosesan sehinggalah ke pembuangan. Sisa industri akuakultur ini bukan sahaja mengakibatkan implikasi negatif terhadap alam sekitar, tetapi juga menyiakan peluang dalam mengasilkan produk tambahan berasaskan sisa makanan laut. Bagi mengatasi kemelut ini, kerajaan Malaysia telah mencadangkan implementasi ekonomi kitaran. Berbeza dengan ekonomi linear yang berteraskan konsep ‘ambil-guna-buang’ dan ekonomi kitar semula hanya menumpukan kepada pengitaran semula bahan selepas ia menjadi sisa, ekonomi kitaran lebih menitikberatkan penggunaan semula, pengitaran semula dan pemulihan bahan mentah daripada sisa bagi memaksimumkan nilai sesuatu bahan dan mengurangkan penghasilan bahan buangan. Dalam konteks industri akuakultur, pendekatan ekonomi kitaran bukan sahaja memanfaatkan sisa seperti kulit udang dan cengkerang ketam, tetapi turut melihat kepada inovasi dalam proses pengeluaran seperti mengurangkan jejak karbon dan penggunaan tenaga.

Salah satu contoh terbaik pelaksanaan ekonomi kitaran dalam industri akuakultur ialah pemanfaatan sisa makanan laut seperti kulit udang dan cengkerang ketam. Sisa industri ini mengandungi kitin, sebuah polimer semula jadi abundan yang kemudiannya boleh diproses menjadi kitosan melalui proses penyingkiran asetil Kitosan dikenali kerana sifatnya yang terbiodegradasi dan mempunyai ciri-ciri antimikrob, menjadikannya sebuah bahan yang versatil dengan pelbagai kegunaan.  Salah satu kegunaan utama kitosan adalah dalam rawatan air dan enap cemar, di mana kitosan bertindak sebagai koagulan atau adsorben semula jadi. Selain itu, kitosan juga digunakan secara meluas dalam penyembuhan luka, kejuruteraan tisu, regenerasi tulang, pergigian dan penghantaran ubat. Sifat antimikrob dan hemostatik kitosan menjadikannya material yang berkesan untuk rawatan luka serta membantu mempercepatkan proses penyembuhan. Di samping itu, kitosan juga berfungsi sebagai agen antikulat dan racun cacing dalam sektor pertanian. Ia juga mampu meningkatkan percambahan benih, mengawal penyakit kulat dan memperbaiki kapasiti tanah untuk menahan air, menjadikannya komponen penting dalam meningkatkan hasil pertanian. 

Perbezaan antara ekonomi linear, ekonomi kitar semula dan ekonomi kitaran.

Nama: Nurull Muna Daud 

Jawatan: Pembantu Penyelidik

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Kopi kini sudah terlalu sinonim dengan budaya masyarakat di kebanyakan negara. Ia bukan lagi diminum hanya untuk memberi tenaga di waktu pagi, malah menjadi trend di kalangan generasi muda pada masa kini. Aroma, rasa, tekstur dan nikmat rasa pahit ibarat seni bagi pencinta-pencinta kopi. Trend ‘mengopi’ ini secara tidak langsung meningkatkan permintaan terhadap pengeluaran kopi dari tahun ke tahun. Walaupun Malaysia bukanlah pengeluar kopi utama dunia, namun trend ini turut dapat dilihat di negara ini. Secara puratanya, sebanyak lapan juta metrik tan kopi dihasilkan setiap tahun secara global. Bagi statistik pengeluaran ini, Malaysia berada pada tempat ke-47 daripada 79 negara pengeluar kopi dunia. Negara jiran kita, Indonesia berada pada tempat ke-3. Untuk rekod, pada tahun 2021, lebih daripada 4000 tan kopi dihasilkan di Malaysia berbanding hampir 800 000 tan kopi di Indonesia. Mengikut logik, daripada pemprosesan biji kopi kepada serbuk kopi dan terus kepada kedai-kedai kopi dan pencinta kopi, pastinya menghasilkan sisa kopi yang wujud dalam pelbagai bentuk. Sisa kopi ini boleh dikategorikan kepada dua bentuk sisa iaitu pepejal dan cecair. Bagi sisa pepejal kopi, ia boleh wujud dalam bentuk sisa bahagian kulit kopi yang terhasil daripada kilang pemprosesan kopi, dan boleh juga wujud dalam bentuk serbuk hasil daripada proses pengisaran biji kopi di kedai-kedai kopi. Sambil kita ‘mengopi’, pernahkah kita terfikir ke mana perginya sisa pepejal kopi ini?

Kebanyakan negara-negara yang sedang membangun, mereka berdepan dengan masalah pelupusan sisa pepejal kopi yang terhasil. Sisa pepejal kopi yang tidak diurus dan terbiar boleh membawa kepada pembiakan virus dan memberi bau yang tidak menyenangkan. Jika ia masih dibiarkan tanpa diurus selia, pastinya boleh mencemarkan alam sekitar dan menjadi punca penyebaran wabak penyakit secara tidak langsung. Bolehkah perkara-perkara ini ditangani? Lazimnya, kita lebih mengambil pendekatan yang mana sisa mesti dilupuskan. Namun, pernahkah kita terfikir yang sisa ini boleh dijadikan sumber berharga? Jika dilihat dari sudut positif, lambakan sisa pepejal kopi boleh menjadi sumber yang bernilai bagi kegunaan lain. Kebanyakan saintis-saintis kini mula menerokai potensi sisa pepejal kopi untuk dijadikan sebagai penjerap bagi merawat pelbagai jenis air sisa. Menarik bukan? Sisa merawat sisa!

Sisa pepejal kopi terutamanya bahagian kulit kopi mempunyai kandungan fiber dan karbon yang tinggi. Kedua-dua ciri ini merupakan antara elemen penting bagi mendapatkan bahan penjerap yang berpotensi tinggi yang dapat memerangkap bahan pencemar daripada medium tercemar. Setakat hari ini, penggunaan sumber sisa pepejal kopi sebagai sumber penjerap dalam proses penjerapan masih terhad. Ini kerana penelitian terhadap keberkesanan penjerap sisa pepejal kopi masih lagi dalam peringkat kajian. Rekod saintifik menunjukkan ia mula mendapat perhatian yang pesat mulai pada tahun 2017. Walaubagaimanapun, potensi aplikasi sebenar penjerap sisa pepejal kopi dalam peringkat industri masih lagi samar. Antara negara yang kini sedang giat mempromosikan kajian mengenai kebaikan dan potensi sisa pepejal kopi ialah negara jiran kita, Indonesia. Ini merupakan langkah yang baik dan bijak kerana Indonesia memanfaatkan kedudukannya sebagai pengeluar kopi utama dunia yang mana pastinya mempunyai lambakan sisa pepejal kopi yang lebih banyak berbanding Malaysia.

Dalam konteks negara kita Malaysia, penerokaan potensi sisa pepejal kopi perlu dipergiatkan. Penerokaan ini bukan sahaja perlu terhad dalam peringkat kajian dalam makmal-makmal institusi pendidikan, namun ia perlu diketengahkan sehingga ke peringkat aplikasi sebenar dalam industri rawatan air sisa. Keberjayaan penjerap sisa pepejal kopi boleh menguntungkan pelbagai pihak seperti pemain industri dan badan kerajaan. Faktor-faktor seperti mesra alam, berkos rendah dan sumber boleh diperbaharui merupakan antara sebab-sebab utama mengapa potensi sumber sisa pepejal kopi perlu diterokai. Bersesuaian dengan pepatah ‘Wake up and smell the coffee’ yang mana pelbagai pihak mahupun orang perseorangan perlu sedar disebalik kehangatan dan aroma kopi yang dihirup, adanya sisa yang terhasil yang perlu diurus selia dengan baik. Justeru itu, pengurusan sisa pepejal kopi akan terus diatur dengan lebih terkawal disamping dapat memanfaatkannya dalam sistem rawatan air sisa dalam negara. Perkara ini secara tidak langsung menjamin kelestarian alam sekitar untuk dinikmati oleh generasi akan datang.

Nama: Nurasyqin Abdul Fattah 

Jawatan: Pelajar Doktor Falsafah

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Plastik sering menjadi bahan pertama yang terlintas di fikiran masyarakat apabila membincangkan isu pencemaran alam sekitar. Tersebarnya gambar-gambar mengejutkan tentang hidupan laut terperangkap dalam sisa plastik atau tercekik oleh beg yang dibuang telah menyemarakkan gerakan anti-plastik di seluruh dunia. Gambaran media terhadap plastik, walaupun berniat baik, sering kali terlalu menyederhanakan isu ini. Tajuk berita sensasi dan imej grafik pencemaran plastik telah mencipta persepsi negatif terhadap bahan yang serba boleh ini. Walaupun tidak dapat dinafikan bahawa sisa plastik adalah cabaran besar terhadap alam sekitar, adalah penting untuk mengiktiraf manfaat yang ditawarkannya.

Ironinya, banyak alternatif "mampan" kepada plastik sering bergantung pada bahan tambahan yang berasal dari petroleum iaitu sumber bahan yang sama digunakan untuk menghasilkan plastik. Sebagai contoh, bioplastik, yang sering dianggap sebagai penyelesaian mesra alam, kerap mengandungi polimer berasaskan plastik untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanannya. Selain itu, integrasi bahan berasaskan bio ke dalam plastik menambah kerumitan kepada proses kitar semula. Secara tradisional, kitar semula plastik bergantung kepada dua kaedah utama. Kitar semula mekanikal melibatkan penyusunan dan pemprosesan semula plastik jenis yang sama, yang biasanya dikitar semula menjadi bahan berkualiti lebih rendah atau digunakan sebagai sebahagian bahan baru. Contoh klasiknya ialah poliester kitar semula yang digunakan dalam pakaian baru. Sebaliknya, kitar semula kimia memecahkan sisa plastik kepada komponen asalnya, membolehkan penghasilan plastik berkualiti tinggi yang setanding dengan plastik yang dihasilkan daripada bahan mentah asli. Walau bagaimanapun, bahan berasaskan bio tidak mudah dimasukkan ke dalam kaedah kitar semula tradisional ini, dan pengasingan serta kitar semula bahan ini menghadirkan cabaran yang ketara.

Selain itu, istilah "biodegradasi" tidak bermaksud bahawa sisa boleh dibuang begitu sahaja dengan andaian ia akan terurai secara semula jadi di dalam tanah. Walaupun biodegradasi boleh berlaku, pemandangan sampah yang bertaburan di persekitaran tetap tidak sedap mata memandang dan mendatangkan kesan buruk. Tambahan pula, proses biodegradasi memerlukan keadaan tertentu, seperti suhu terkawal, kelembapan, dan aktiviti mikrob, untuk berkesan. Walaupun dalam keadaan yang ideal, masa yang diperlukan untuk bahan terurai boleh menjadi panjang.

Plastik, jika diuruskan dengan bertanggungjawab, boleh memainkan peranan penting dalam pembangunan mampan. Pada masa kini, plastik menjadi bahan asas dalam industri moden kerana keserbagunaan, ketahanan, dan keringananya.Dari penjagaan kesihatan hingga pengangkutan dan  pembungkusan makanan, plastik menawarkan banyak manfaat. Sebagai contoh, dalam bidang penjagaan kesihatan, plastik digunakan untuk menghasilkan alat perubatan penting seperti picagari, beg IV, dan peralatan pembedahan. Dalam sektor pengangkutan, komponen plastik menyumbang kepada penghasilan kenderaan yang lebih ringan dan cekap bahan api. Dan dalam industri makanan, pembungkusan plastik membantu memanjangkan jangka hayat produk, sekali gus mengurangkan pembaziran makanan. Pengeluaran dan pengangkutan plastik sering memerlukan tenaga yang lebih sedikit berbanding alternatif. Sebagai contoh, botol plastik jauh lebih ringan berbanding botol kaca. Oleh itu, kos pengendalian seperti pengangkutan juga jauh lebih rendah. Tambahan pula, proses pembuatan aluminium dan kaca menggunakan banyak tenaga, oleh itu kos keseluruhannya menjadi lebih besar.

Daripada menyalahkan plastik, kita seharusnya memberi tumpuan kepada pengeluaran, penggunaan, dan pelupusan yang bertanggungjawab. Dengan mengamalkan pendekatan ekonomi kitaran, kita boleh meminimumkan sisa plastik dan memaksimumkan nilainya. Ini melibatkan kitar semula, pengitaran semula, dan teknologi inovatif yang boleh mengubah sisa plastik menjadi produk bernilai. Sebagai pengguna, kita mempunyai peranan penting dalam menangani isu plastik. Dengan membuat pilihan yang bijak, mengurangkan penggunaan plastik sekali guna, dan menyokong amalan mampan, kita boleh menyumbang kepada masa depan yang lebih mampan. Sudah tiba masanya untuk melangkaui naratif sensasi dan menerima perspektif yang lebih seimbang terhadap plastik.

Tanggungjawab Pengguna: Langkah-langkah Mengurangkan Plastik ke Tapak Pelupusan

Nama: Fatin Nasyuha Binti Razali & Dr. Khairul Naim Bin Ahmad

Jawatan: PelajarSarjana dan Pensyarah Kanan

Afiliasi: Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, FKAB, UKM

Perubahan iklim merujuk kepada pemanasan global, di mana suhu purata permukaan bumi meningkat secara berterusan dalam jangka masa panjang, memberi kesan kepada corak iklim dunia. Kenaikan suhu purata bumi kini lebih ketara berbanding perubahan suhu sebelumnya, berpunca daripada aktiviti manusia seperti pembakaran bahan api fosil, penebangan hutan, serta pelepasan bahan pencemar daripada sektor industri dan pertanian. Faktor-faktor ini menjadi penyumbang utama kepada penghasilan gas rumah hijau, terutamanya karbon dioksida (CO₂). Peningkatan kepekatan CO₂ dalam atmosfera mempercepatkan pemanasan global, bukan sahaja mengganggu keseimbangan ekosistem tetapi juga menimbulkan ancaman serius terhadap keselamatan tenaga, bekalan makanan, serta kelestarian alam sekitar pada masa hadapan. Oleh itu, menukar CO₂ melalui tindak balas kimia kepada bahan api yang bernilai tinggi memiliki potensi besar untuk direalisasikan, sejajar dengan sasaran kerajaan ke arah pelepasan karbon sifar bersih menjelang 2050.

Kini, penggunaan mangkin khas berasaskan nikel telah membolehkan saintis menemui kaedah menukar CO₂ secara langsung kepada metana, komponen utama dalam gas asli sintetik. Pendekatan ini bukan sahaja membantu mengurangkan pelepasan gas rumah hijau, malah juga berpotensi menjadi sumber bahan api boleh diperbaharui. Bagi meningkatkan keberkesanan penggunaan mangkin nikel, saiz zarahnya boleh dikecilkan ke tahap atom, menghasilkan mangkin nikel atom tunggal (Ni-SACs).

Ni-SACs terdiri daripada atom nikel yang terpisah dan terikat pada bahan sokongan, membentuk struktur dengan sifat elektronik yang unik. Atom terasing ini menunjukkan aktiviti dan selektiviti tinggi kerana keupayaannya menyesuaikan keadaan pengoksidaan serta persekitaran koordinasi yang pelbagai. Sifat ini membolehkan tindak balas kimia lebih cekap dalam proses penukaran CO₂. Selain itu, interaksi kukuh antara atom logam dan bahan sokongan menghalang penyinteran, memastikan stabiliti tinggi serta ketahanan prestasi mangkin dalam jangka masa panjang, walaupun digunakan dalam keadaan tindak balas yang ekstrem. Ni-SACs juga lebih mesra alam, lebih kos efektif, dan menunjukkan kecekapan lebih baik berbanding mangkin logam lain. Keistimewaannya menjadikannya berpotensi untuk aplikasi industri berskala besar.

Prestasi dan keberkesanan Ni-SACs sangat bergantung kepada bahan sokongannya, kerana ia dapat mempengaruhi kestabilan, kereaktifan, serta keberkesanan dalam penjerapan CO₂. Terdapat beberapa bahan sokongan yang sering digunakan untuk Ni-SACs, antaranya oksida tunggal.

Oksida komposit serta bahan sokongan bukan oksida seperti bahan berasaskan karbon dan rangka logam-organik (MOFs) memainkan peranan penting dalam mengoptimumkan keberkesanan Ni-SACs sebagai pemangkin. Sebagai contoh, oksida tunggal seperti ceria oksida (CeO₂) dan zirkonia oksida (ZrO₂) menyediakan kekosongan oksigen yang dapat meningkatkan pengaktifan CO₂. Sementara itu, oksida komposit dan sokongan hibrid menawarkan kestabilan terma yang lebih baik, meningkatkan ketahanan terhadap penyinteran.  

Kaedah sintesis Ni-SACs terbahagi kepada dua pendekatan utama, iaitu kaedah kimia kering dan kaedah kimia basah. Kaedah kimia kering melibatkan teknik seperti pemendapan lapisan atom (ALD), pirolisis, dan perangkap atom. Kaedah kimia basah pula merangkumi teknik penyusupan basah, penderakan bersama, dan hidrotermal. Pemilihan kaedah bergantung kepada objektif penghasilan pemangkin, termasuk aspek kos, kesesuaian bahan, dan skala pengeluaran. Setiap pendekatan mempunyai kelebihan tersendiri di mana kaedah kimia kering lebih ringkas dan sesuai untuk aplikasi pada suhu tinggi, manakala kaedah kimia basah menawarkan penyebaran atom yang lebih seragam walaupun mengambil masa lebih lama dan menghasilkan lebih banyak sisa kimia.  

Contohnya, nitrit karbon grafit (g-C₃N₄) sebagai bahan sokongan untuk Ni-SACs disintesis melalui kaedah pirolisis menggunakan prekursor yang kaya dengan nitrogen seperti melamine. Sintesis pada suhu tinggi dapat menghasilkan struktur polimerik dengan luas permukaan tinggi untuk atom Ni-SACs lalu meningkatkan penyebaran dan prestasi katalitiknya.

Proses penukaran CO₂ kepada bahan api sintetik.

Ni-SACs menunjukkan fleksibiliti dalam aplikasi termokatalisis, fotokatalisis, dan elektrokatalisis bagi proses penukaran CO₂. Termokatalisis melibatkan proses seperti pemetaan metana (methanation), tindak balas air-gas terbalik (RWGS), dan reformasi metana kering (DRM), di mana Ni-SACs membantu menukar CO₂ dalam pelbagai keadaan tindak balas. Fotokatalisis memanfaatkan keupayaan Ni-SACs untuk meningkatkan penyerapan cahaya dan pemindahan cas, manakala elektrokatalisis, yang juga dikenali sebagai tindak balas pengurangan karbon dioksida (CO₂RR), berupaya menghasilkan bahan kimia bernilai tinggi dengan selektiviti serta pemindahan elektron yang tinggi. Namun, kajian lanjutan masih diperlukan untuk mengatasi cabaran dalam aplikasi Ni-SACs, termasuk meningkatkan keberkesanan termokatalisis pada suhu rendah serta mengurangkan overpotential dalam elektrokatalisis.

Mengelakkan tindak balas sampingan yang boleh menurunkan selektiviti dan aktiviti pemangkin adalah penting. Selain itu, perhatian perlu diberikan kepada pembangunan bahan sokongan yang lebih kukuh untuk meningkatkan ketahanan, kestabilan, dan keberkesanan Ni-SACs. Kajian yang telah dijalankan bukan sahaja mempertingkatkan prestasi dan kebolehgunaan Ni-SACs secara menyeluruh, malah turut menyumbang kepada penyelesaian saintifik yang inovatif dalam mengurangkan pelepasan gas rumah hijau. Dengan potensi besar sebagai pemangkin dalam penukaran CO₂ kepada bahan api sintetik, Ni-SACs dapat menyokong usaha global ke arah masa depan yang lebih lestari, rendah karbon, dan mesra alam.