DISTORI.ID – Pencemaran plastik masih menjadi tantangan serius bagi lingkungan, terutama ekosistem perairan.
United Nations Environment Programme (UNEP) memperkirakan sekitar 19–23 juta ton limbah plastik masuk ke ekosistem perairan setiap tahun, mencemari sungai, danau, hingga laut.
Seiring waktu, paparan sinar matahari dan gesekan fisik dapat memecah plastik menjadi partikel berukuran kurang dari lima milimeter yang dikenal sebagai mikroplastik.
Partikel berukuran kecil ini berpotensi tertelan organisme perairan dan masuk ke rantai makanan.
Karena itu, pengembangan metode untuk mendeteksi mikroplastik menjadi penting dalam upaya memantau pencemaran lingkungan.
Menjawab tantangan tersebut, Dosen Program Studi Teknik Kimia Universitas Pertamina (UPER), Dr. Nonni Soraya Sambudi, bersama tim peneliti dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Universitas Indonesia, Universiti Teknologi Malaysia, dan Universiti Teknologi PETRONAS, mengembangkan penelitian pemanfaatan limbah pelepah sawit menjadi carbon quantum dots (CQDs).
Nanomaterial berbasis karbon tersebut berpotensi dimanfaatkan untuk membantu mendeteksi keberadaan mikroplastik melalui perubahan intensitas cahaya.
“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.
Manfaatkan Lignin dari Pelepah Sawit
Dalam penelitian ini, tim memanfaatkan lignin, salah satu komponen penyusun pelepah sawit, sebagai sumber karbon untuk menghasilkan CQDs.
Proses pembuatan material dimulai dengan mengeringkan dan menggiling pelepah sawit, kemudian mengolahnya menjadi arang. Bahan tersebut selanjutnya diproses menjadi CQDs menggunakan tiga variasi suhu, yakni 180 derajat Celsius, 190 derajat Celsius, dan 200 derajat Celsius.
Hasil penelitian yang diterbitkan dalam International Journal of Technology pada Januari 2025 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 dan karakteristik pancaran cahaya tersebut menjadi bagian penting dalam mengkaji potensi CQDs sebagai material untuk mendeteksi mikroplastik.
Uji Mikroplastik dari Bahan PE dan PET
Tim peneliti juga menguji respons CQDs terhadap dua jenis mikroplastik, yaitu polietilena (PE) dan polietilena tereftalat (PET). Kedua bahan tersebut banyak digunakan dalam produk plastik sehari-hari, seperti kantong plastik dan botol minuman.
Dalam pengujian, partikel PE dan PET ditambahkan ke dalam larutan CQDs. Selanjutnya, peneliti mengamati perubahan intensitas cahaya yang muncul ketika larutan 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 Dr. Nonni.
Perubahan intensitas cahaya tersebut dipelajari sebagai indikator potensial untuk mengetahui keberadaan mikroplastik dalam suatu larutan.
Pendekatan ini diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif dalam pengembangan metode deteksi pencemaran yang sulit diamati secara langsung.
Meski demikian, teknologi ini masih memerlukan pengembangan dan pengujian lebih lanjut untuk memastikan keakuratan serta konsistensi hasilnya sebelum diterapkan dalam pemantauan lingkungan perairan.
Dorong Inovasi Berbasis Pemanfaatan Limbah
Penelitian tersebut tidak hanya berfokus pada pengembangan teknologi deteksi mikroplastik, tetapi juga membuka peluang pemanfaatan limbah pelepah sawit menjadi material bernilai tambah.
Rektor Universitas Pertamina, Prof. Dr. Ir. Ichsan Setya Putra, mengatakan penelitian tersebut sejalan dengan komitmen kampus dalam mengembangkan inovasi untuk menjawab tantangan 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 Prof. Ichsan.
Melalui penelitian ini, limbah pelepah sawit berpeluang dimanfaatkan sebagai bahan baku nanomaterial untuk mendukung pengembangan teknologi pemantauan lingkungan.
Ke depan, penyempurnaan karakteristik CQDs diharapkan dapat memperluas potensi pemanfaatannya dalam mendeteksi mikroplastik dan mendukung upaya pengendalian pencemaran perairan. []
