Peneliti UPER Kembangkan Material Pendeteksi Mikroplastik dari Limbah Pelepah Sawit

Dokumentasi: Dr. Nonni Soraya Sambudi dalam Workshop Kedaireka bersama Pertamina RTI (2025)

GIMIC.ID, JAKARTA – Limbah pelepah kelapa sawit berpotensi menjadi bahan baku pengembangan teknologi pendeteksi mikroplastik. Melalui penelitian kolaboratif, dosen Program Studi Teknik Kimia Universitas Pertamina (UPER), Dr. Nonni Soraya Sambudi, bersama peneliti dari sejumlah institusi dalam dan luar negeri, mengembangkan material berbasis carbon quantum dots (CQDs) yang berpotensi membantu mendeteksi pencemaran mikroplastik di lingkungan perairan.

Inovasi ini menawarkan pendekatan yang menggabungkan pemanfaatan limbah perkebunan kelapa sawit dengan pengembangan material berukuran nano untuk mendukung pemantauan pencemaran lingkungan.

Pencemaran plastik masih menjadi tantangan global. United Nations Environment Programme (UNEP) memperkirakan sekitar 19–23 juta ton limbah plastik masuk ke ekosistem perairan setiap tahun, termasuk 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 berpotensi masuk ke rantai makanan. Karena sulit diamati secara langsung, pengembangan metode untuk mendeteksi keberadaan mikroplastik menjadi penting dalam upaya pemantauan kualitas lingkungan.

Menjawab tantangan tersebut, Dr. Nonni Soraya Sambudi bekerja sama dengan peneliti dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Universitas Indonesia, Universiti Teknologi Malaysia, serta Universiti Teknologi PETRONAS.

Penelitian ini berfokus pada pemanfaatan lignin, salah satu komponen penyusun pelepah kelapa sawit, sebagai sumber karbon untuk menghasilkan CQDs. Material tersebut memiliki kemampuan memancarkan cahaya ketika mendapatkan penyinaran, sehingga perubahan intensitas cahayanya dapat dipelajari sebagai indikator potensial keberadaan mikroplastik.

“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 Dr. Nonni.

Dalam proses penelitian, pelepah kelapa sawit terlebih dahulu dikeringkan dan digiling, kemudian diolah menjadi arang sebelum diproses lebih lanjut menjadi CQDs.

Tim peneliti melakukan pengolahan pada tiga variasi suhu, yakni 180 derajat Celsius, 190 derajat Celsius, dan 200 derajat Celsius, untuk mempelajari pengaruh kondisi pemrosesan terhadap karakteristik material yang dihasilkan.

Hasil penelitian yang diterbitkan dalam International Journal of Technology pada Januari 2025 menunjukkan bahwa pengolahan pada suhu 200 derajat Celsius menghasilkan pancaran cahaya paling kuat. Material yang dihasilkan memiliki ukuran partikel rata-rata sekitar 4,05 nanometer.

Ukuran tersebut menunjukkan betapa kecilnya material yang dikembangkan. Sebagai gambaran, satu nanometer setara dengan sepersemiliar meter.

Karakteristik ini menjadi salah satu aspek penting dalam pengembangan CQDs untuk berbagai aplikasi, termasuk penelitian mengenai pendeteksian kontaminan di lingkungan.

Untuk mengevaluasi potensi penggunaannya, tim peneliti menguji material CQDs terhadap dua jenis mikroplastik, yakni polietilena (polyethylene/PE) dan polietilena tereftalat (polyethylene terephthalate/PET).

Kedua jenis plastik tersebut banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. PE antara lain ditemukan pada kantong plastik, sedangkan PET umum digunakan sebagai bahan botol minuman.

Dalam pengujian, partikel PE dan PET ditambahkan ke dalam larutan CQDs. Selanjutnya, peneliti mengamati perubahan intensitas cahaya material setelah disinari untuk mempelajari responsnya terhadap keberadaan partikel plastik tersebut.

“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 Dr. Nonni.

Pendekatan berbasis perubahan intensitas cahaya ini membuka peluang bagi pengembangan metode pendeteksian mikroplastik melalui respons optik material. Namun, pemanfaatannya untuk pengujian sampel lingkungan secara langsung masih memerlukan pengembangan dan validasi lebih lanjut agar hasilnya akurat dan konsisten.

Selain berpotensi mendukung pemantauan pencemaran mikroplastik, penelitian ini juga menyoroti peluang peningkatan nilai guna limbah perkebunan kelapa sawit.

Pelepah sawit yang dimanfaatkan sebagai sumber karbon dapat diolah menjadi material bernilai tambah untuk pengembangan teknologi. Pendekatan tersebut sejalan dengan prinsip pemanfaatan sumber daya secara berkelanjutan, yakni mengoptimalkan bahan yang tersedia sekaligus mencari solusi atas persoalan lingkungakatagn.

Meski demikian, kemampuan CQDs dalam mendeteksi mikroplastik masih perlu disempurnakan. Pengujian lanjutan diperlukan untuk mengetahui tingkat sensitivitas, selektivitas, konsistensi hasil, serta kinerjanya ketika digunakan pada sampel air dengan kondisi yang lebih kompleks.

Dengan pengembangan lebih lanjut, material ini berpotensi menjadi bagian dari teknologi pemantauan mikroplastik yang dapat mendukung upaya pengendalian pencemaran perairan.

Rektor Universitas Pertamina, Prof. Dr. Ir. Ichsan Setya Putra, mengatakan penelitian tersebut sejalan dengan komitmen universitas dalam mengembangkan teknologi yang menjawab tantangan lingkungan melalui 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 Prof. Ichsan.

Melalui penelitian kolaboratif ini, Universitas Pertamina berharap pengembangan material berbasis limbah dapat terus menghasilkan inovasi yang bermanfaat bagi ilmu pengetahuan, teknologi, dan pengelolaan lingkungan secara berkelanjutan.

Simak breaking news dan berita pilihan kami langsung di ponselmu. Pilih saluran andalanmu akses berita Gimic.id WhatsApp Channel : https://whatsapp.com/channel/0029VaUj0IA0LKZLdsktWS3G. Pastikan kamu sudah install aplikasi WhatsApp ya.Gimic.id
(G-H2).