Apa Itu HEPA Filter, Cara Kerja, dan Fungsinya

Pendahuluan

Masyarakat mulai tertarik pada HEPA filter sejak pandemi COVID-19. Pembaca tentunya mengetahui penggunan hepa pada residensial dalam bentuk air purifier. Atau setidaknya pernah melihat aplikasinya pada rumah sakit dan industri (CPOB, CPOTB, CPKB, CPPOB) .Tetapi, taukah pembaca, kini gas turbin pembangkit listrik, juga menggunakan HEPA

Untuk itu, penting bagi kita untuk memahami apa itu HEPA filter, fungsi hepa filter, dan cara kerja filter hepa. Melalui artikel ini, kami akan coba mengenalkan sejarah hingga pengujian dan standar aplikasinya di berbagai industri. Sehingga anda dapat memilih filter hepa yang tepat

Hepa Filter Minipleat dan separator

Apa itu Hepa Filter

HEPA merupakan singkatan dari High Efficiency Particulate Air filter. Pada mulanya Environmental Protection Agency (EPA.gov),  mendefinisikan Hepa adalah filter yang mampu menangkap hingga 99,97% partikel yang berukuran 0,3 mikron. Namun karena berkembangnya teknologi, kini filter ini mampu menyaring partikel berukuran sangat kecil—bahkan hingga 0,1 mikron menurut standar EN 1822:2009. Menurut EPA Menariknya, NASA pernah menyatakan bahwa filter ini dapat menangkap partikel hingga 0,01 mikron. Dengan efisiensi yang sangat tinggi, HEPA filter menjadi solusi utama untuk menjaga kualitas udara bersih, baik di lingkungan rumah, fasilitas kesehatan, maupun industri.

Singkatnya HEPA adalah filter udara yang berfungsi untuk menangkap partikel amat kecil, dengan effisiensi yang sangat tinggi. Sehingga, udara yang mengalir melalui filter akan keluar sangat bersih

Sejarah Filter Hepa

HEPA filter awalnya dikembangkan untuk keperluan militer. Pada masa Perang Dunia II, teknologi penyaringan partikel halus ini digunakan oleh militer Jerman sebagai bagian dari masker pelindung terhadap serangan gas saraf. Namun, pada tahun 1940-an, terjadi pengembangan besar-besaran teknologi HEPA di Amerika Serikat. Pengembangan Hepa awalnya bertujuan untuk mendukung pembuatan bom atom pertama / manhattan project. Saat itu, Hepa berfungsi untuk menyaring partikel radioaktif di fasilitas nuklir guna melindungi para ilmuwan dan mencegah penyebaran kontaminasi.

Setelah perang dunia II berakhir, mulailah perang dingin. Para peneliti mulai mengeksplorasi potensi HEPA untuk aplikasi non-militer. Mereka menemukan bahwa teknologi ini tidak hanya efektif menyaring partikel radioaktif, tetapi juga mampu menahan mikroorganisme seperti bakteri dan virus. Meskipun industri yang mula – mula menggunakan filter hepa pasca perang adalah industri microchip dan control untuk rudal.

Namun, keberhasilan peneliti membangun ruang cleanroom pertama tersebut mendorong penggunaan Hepa di berbagai sektor industri lain yang membutuhkan kualitas udara yang sangat bersih. Seperti fasilitas kesehatan seperti fasilitas kesehatan, industri farmasi, laboratorium dan sebagainya

Di Era Moderen ini, para peniliti dan pabrikan filter terus berupaya meningkatkan kemampuan filter hepa. Jika, pada mulanya Environmental Protection Agency (EPA.gov),  effisiensi minimal menangkap 99,97% partikel yang berukuran 0,3 mikron, termasuk debu halus, kuman, bakteri, jamur, dan serbuk sari. Namun seiring berkembangnya teknologi eropa yang tak mau kalah, turut mengembangkan filter ini ke tahap lebih lanjut. Sehingga, saat ini filter hepa sudah mampu membersihkan udara di lingkungan kerja anda dari virus seperti SARS-CoV-2 (virus corona) berukuran lebih kecil, sekitar 0,1 mikron secara efektif.

Cara kerja Hepa Filter

Prinsip cara kerja HEPA filter sangat berbeda jika dibandingkan dengan saringan biasa, seperti saringan teh, kopi, atau pasir. Saringan konvensional hanya mengandalkan ukuran pori-pori untuk menyaring partikel. Namun, filter hepa harus bekerja jauh lebih canggih karena menyaring partikel berukuran sangat kecil, hingga mikron dan submikron. Sementara, jika hanya mengandalkan pori – pori, maka filter akan lebih cepat mampet dan udara akan sulit mengalir melalui pori – pori yang kecil. Sehingga, membutuhkan tekanan blower yang terlalu besar untuk dapat menggunakan filter dan pemakaian listrik menjadi sangat boros

Untuk mengatasi masalah ini, para engineer merancang filter ini dengan pendekatan berbeda. Mereka memadukan empat metode penyaringan, yaitu penyaringan intertial impaction, interception, brownian diffusion, dan yang paling canggih gaya elektrostatik yang bekerja seperti sisir menarik rambut kita.

Gabungan dari metode tersebut membuat Hepa mampu mengalirkan udara dengan lancar dan hambatan yang minimal, sekaligus menangkap 90% lebih partikel jahat yang ada diudara. Di zaman sekarang udara semakin kotor. Polusi, kuman penyakit, virus dapat mengancam kesehatan kita dan merusak produk. Oleh karena itu, fungsi HEPA filter menjadi sangat penting, khususnya dalam sistem ventilasi modern yang memerlukan udara bersih tanpa tekanan berlebih.

Apa manfaat Hepa Filter ?

Dengan kemampuan menyaring partikel berbahaya secara efisien, HEPA menjadi elemen penting dalam menjaga kualitas udara bersih di berbagai lingkungan kritis. Hari ini, HEPA dapat Anda temukan pada peralatan rumah tangga, disamping menjadi standar dalam fasilitas kesehatan seperti rumah sakit, laboratorium, serta industri sensitif seperti farmasi dan elektronik. Pada ruang operasi, Hepa membantu menciptakan lingkungan steril dan mencegah infeksi silang, dan nosocomial disease yaitu timbulnya penyakit yang tahan terhadap antibiotik dan obat – obatan. Sementara, pada cleanroom manufaktur microchip, farmasi, food & beverages, filter ini berfungsi membersihkan udara agar bebas dari kontaminasi partikel yang dapat merusak produk.

  1. Aplikasi pada Industri : Industri jamu, farmasi, makanan, minuman, dan kosmetik memakai filter hepa untuk memenuhi standar cleanroom ISO 14644. Standar GMP dan pedoman WHO TRS 961 juga mewajibkan penggunaan hepa. Beberapa industri manufaktur seperti otomotif menerapkan standar ISO 14644 sesuai kebutuhan produksi.
  2. Aplikasi pada fasilitas kesehatan : ototritas kesehatan seperti CDC, Kemenkes dan WHO juga mewajibkan fasilitas kesehatan memasang filter hepa. Standar tersebut mengatur laju ventilasi dan tingkat kebersihan pada fasilitas kesehatan. Diantaranya untuk ruang operasi, ruang isolasi, dan ruang racik obat..Tujuannya, untuk melindungi pasien dan tenaga medis. Menurut ASHRAE, HEPA sangat efektif untuk menurunkan angka penyebaran nosocomial disease dan penyakit menular
  3. Aplikasi pada residensial : Sementara penggunaannya pada ruang residensial bertujuan agar pengghuni rumah atau apartemen tetap sehat. Cara pengujiannya berbeda dengan standar pengujian hepa filter untuk faskes dan Industri. Pengujian filter hepa untuk residensial (rumah tangga) menggunakan standar AHRI. Standar tersebut mengukur Clean Air Delivery Rate 

Bagaimana menguji HEPA

Ada beberapa standar pengujian untuk dapat menentukan effisiensi hepa filter. Untuk dapat membuktikan sebuah filter sebagai HEPA, maka manufacturer wajib melakukan uji Lab menggunakan standar seperti :

1. EN 1822 : Standar pengujian ini dari Eropa / Eurovent. Mereka, menguji filter hepa hingga partikel  0,1 micron. Hasil ujinya dalam persentase MPPS atau Most Penetrating Particle Size. Standar inilah yang membagi HEPA menjadi H-13 & H-14 seperti yang kita kenal

2. ISO 29463 : Merupakan standar baru yang menggantikan EN 1822

3. IEST-RP-CC001. Standar ini berasal dari USA dan hanya menguji pada  pada partikel 0,3 micron saja

Untuk validasi performa di lapangan, Anda dapat menggunakan standar IEST-RP-CC034.2 dan EN ISO 14644-3. Standar tersebut mengatur metode uji integritas (leak test) di dalam sistem HVAC atau housing filter. Pengujian ini menggunakan aerosol uji (seperti PAO atau PSL) dan aerosol photometer. Pengujian ini bertujuan untuk memastikan tidak ada kebocoran di seluruh permukaan media dan seal filter. Standar ini wajib dipenuhi untuk lingkungan kritis seperti cleanroom, ruang operasi, farmasi, dan industri elektronik berstandar tinggi. 

Khusus pada penggunan residensial,pengujian filter hepa menggunakan standar AHAM yang mengukur CADR

Apakah Air Purifier yang banyak dipasaran menggunakan filter HEPA ???

Tidak semuanya, umumnya air purifier hanya menggunakan filter H-10 sampai H-12 yang standarnya sudah usang. Pada tahun 2009, EN 1822 : 2009 merubah H-10 sampai H-12 menjadi EPA. Sementara HEPA memiliki standar effisiensi H-13 ke atas.

Pada filter hepa, Manufacturer wajib melakukan pengujian leak test secara individual (setiap 1 unit filter) , sementara pada EPA filter tidak. Karena itu air purifier bukan untuk aplikasi Rumah Sakit. Menurut penelitian Centers for Disease Control and Prevention (CDC), filter MERV 16 yang banyak terpasang pada perangkat air purifier kalah efektif dengan filter Hwpa yang bersertifikat uji EN 1822 atau IEST RP CC001 untuk menangkap virus

Apa perbedaan HEPA H13, True HEPA, dan HEPA pada Air Purifier

Perbedaan utama antara HEPA H13, True HEPA, dan HEPA pada air purifier terletak pada efisiensinya dan standar yang digunakan. HEPA H13 adalah filter hepa yang memiliki efisiensi minimal 99,95% untuk MPPS sesuai standar EN 1822 dan ISO 29463. Filter ini umumnya untuk menyaring udara di cleanroom, ruang operasi, dan industri farmasi. Sementara itu, istilah “True HEPA” merujuk pada produk filter air purifier premium yang tidak melalui test IEST ataupun EN 1822. Banyak air purifier yang hanya mencantumkan “HEPA” tanpa kejelasan kelas atau standar, dengan efisiensi yang bisa jauh lebih rendah, bahkan hanya sekitar 85–95%.

Berdasarkan standar Kemenkes dan BPOM, fasilitas kesehatan dan industri, hanya filter boleh menggunakan HEPA yang sudah bersertifikat dengan standar uji EN 1822 atau standar Amerika yang setara seperti H13 atau lebih tinggi dan wajib memenuhi persyaratan pengujian kebocoran dan performa berdasarkan standar seperti ISO 14644-3 dan IEST-RP-CC034.2. Sehingga, pada aplikasi tersebut tidak boleh menggunakan filter hepa standard air purifier

Simak Juga di artikel lain :

 

Sumber bacaan :

  1. First cleanroom
  2. Apa itu filter hepa : https://epa.gov
  3. Laboratorium nasional sandia : https://www.sandia.gov/
  4. Eurovent EN 1822 : 2009