Limbah Pelepah Sawit Diolah Jadi Nanomaterial untuk Deteksi Mikroplastik

sawitsetara.co - JAKARTA — Limbah pelepah kelapa sawit berpotensi memiliki nilai tambah sebagai bahan baku nanomaterial untuk mendeteksi mikroplastik di perairan. Peneliti dari Universitas Pertamina (UPER) bersama sejumlah lembaga riset mengembangkan carbon quantum dots (CQDs), partikel karbon berukuran nanometer yang dapat memancarkan cahaya dan berpotensi membantu mengidentifikasi pencemaran mikroplastik.

Riset ini menawarkan alternatif pemanfaatan limbah perkebunan sawit sekaligus membuka peluang pengembangan teknologi pemantauan lingkungan. CQDs dibuat dengan memanfaatkan lignin, salah satu komponen penyusun pelepah sawit, sebagai sumber karbon.

Dosen Program Studi Teknik Kimia Universitas Pertamina, Dr. Nonni Soraya Sambudi, mengatakan material tersebut dapat menunjukkan perubahan intensitas cahaya ketika berinteraksi dengan mikroplastik. Perubahan itu dipelajari untuk mengetahui potensinya sebagai indikator keberadaan partikel pencemar.

“Pelepah sawit dapat diolah menjadi partikel karbon sangat kecil yang disebut Carbon Quantum Dots atau CQDs. Partikel ini dapat memancarkan cahaya ketika disinari. Setelah mikroplastik ditambahkan ke dalam larutannya, cahaya tersebut bisa menjadi lebih terang atau lebih redup. Kami mempelajari perubahan ini untuk mengetahui apakah CQDs dapat membantu mendeteksi mikroplastik, sekaligus memberi nilai tambah pada limbah pelepah sawit,” ungkap Nonni.

Penelitian tersebut melibatkan peneliti dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Universitas Indonesia, Universiti Teknologi Malaysia, dan Universiti Teknologi PETRONAS. Hasilnya dipublikasikan dalam International Journal of Technology pada Januari 2025.

Menguji Pelepah Sawit pada Tiga Suhu

Dalam proses penelitian, pelepah sawit dikeringkan, digiling, lalu diolah menjadi arang sebelum diproses lebih lanjut menjadi CQDs. Tim peneliti menguji pembuatan material tersebut pada tiga suhu, yakni 180 derajat Celsius, 190 derajat Celsius, dan 200 derajat Celsius.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa pemrosesan pada suhu 200 derajat Celsius menghasilkan pancaran cahaya paling kuat. Material yang dihasilkan memiliki ukuran partikel rata-rata sekitar 4,05 nanometer, jauh lebih kecil daripada lebar rambut manusia.

Ukuran tersebut menjadi salah satu karakteristik material yang diteliti untuk pengembangan teknologi deteksi berbasis perubahan cahaya.

Tim kemudian menguji interaksi CQDs dengan dua jenis mikroplastik, yaitu polietilena (PE) dan polietilena tereftalat (PET). PE banyak digunakan untuk membuat kantong plastik, sedangkan PET umum digunakan sebagai bahan botol minuman.

Kedua jenis plastik tersebut dapat terfragmentasi menjadi partikel berukuran kecil yang mencemari lingkungan. Dalam pengujian, partikel PE dan PET ditambahkan ke dalam larutan CQDs. Peneliti kemudian mengamati perubahan intensitas cahaya setelah material disinari.

“Kami menguji mikroplastik dari PE dan PET, yaitu bahan yang umum digunakan untuk kantong plastik dan botol minuman. Barang-barang tersebut dapat terurai menjadi partikel kecil yang mencemari lingkungan. Dalam pengujian, partikel PE dan PET ditambahkan ke larutan CQDs, lalu kami mengamati perubahan cahayanya setelah disinari. Tujuannya untuk mengetahui apakah perubahan cahaya tersebut dapat menjadi petunjuk keberadaan mikroplastik,” jelas Nonni.

Peluang Pemanfaatan Limbah Perkebunan

Pengembangan CQDs berbahan pelepah sawit berangkat dari persoalan pencemaran plastik yang terus membebani ekosistem perairan. United Nations Environment Programme (UNEP) memperkirakan sekitar 19–23 juta ton limbah plastik masuk ke ekosistem perairan setiap tahun, mencemari sungai, danau, dan laut.

Paparan sinar matahari serta gesekan fisik dapat memecah plastik menjadi partikel berukuran kurang dari lima milimeter yang dikenal sebagai mikroplastik. Partikel berukuran kecil ini dapat tertelan organisme perairan dan masuk ke rantai makanan.

Karena itu, pengembangan metode untuk mendeteksi mikroplastik menjadi bagian penting dalam pemantauan pencemaran lingkungan. CQDs berbahan pelepah sawit berpotensi dikembangkan sebagai material pendukung deteksi melalui pengamatan perubahan intensitas cahaya.

Meski demikian, teknologi tersebut masih memerlukan pengembangan lebih lanjut. Konsistensi hasil deteksi perlu disempurnakan sebelum material dapat dimanfaatkan untuk pemantauan mikroplastik secara langsung di lingkungan perairan.

Di sisi lain, pemanfaatan pelepah sawit sebagai sumber karbon memberikan peluang untuk meningkatkan nilai guna limbah perkebunan. Pengembangan ini memperluas potensi pemanfaatan kelapa sawit, tidak hanya sebagai sumber minyak nabati dan bahan baku industri, tetapi juga sebagai bahan untuk pengembangan material maju.

Rektor Universitas Pertamina, Prof. Dr. Ir. Ichsan Setya Putra, mengatakan penelitian tersebut sejalan dengan upaya kampus mengembangkan teknologi untuk menjawab persoalan lingkungan sekaligus mendorong pemanfaatan sumber daya secara berkelanjutan.

“Riset ini menunjukkan pentingnya pengembangan teknologi yang mampu menjawab persoalan lingkungan sekaligus mendorong pemanfaatan sumber daya secara berkelanjutan. Pengembangan material seperti ini juga menjadi bagian dari pembelajaran di Program Studi Teknik Kimia melalui peminatan Material Maju untuk Energi dan Pengembangan Proses. UPER terus mendorong riset yang tidak berhenti pada pengembangan pengetahuan, tetapi juga memiliki potensi untuk memberikan solusi nyata bagi lingkungan dan kebutuhan teknologi di masa depan,” tutup Ichsan.