Mahasiswa Kimia Universitas Negeri Malang Temukan Katalis Ekonomis untuk Tanggulangi Limbah Biomassa

KORANFAKTA.NET, MALANG – Kota Malang sebagai salah satu kota pendidikan di Indonesia memiliki sumber daya manusia yang sangat mumpuni.

Salah satunya adalah sekelompok mahasiswa Univeristas Negeri Malang yang berhasil menemukan katalis untuk merubah selulosa dalam limbah biomassa menjadi glukosa. Katalis tersebut terbuat dari zeolit alam Kabupaten Malang Selatan.

Mahasiswa Kimia Universitas Negeri Malang Temukan Katalis Ekonomis untuk Tanggulangi Limbah Biomassa/ Photo Dari kiri ke kanan, Mahrullina, natasha, Yana, intan, dan Ni'matus
Mahasiswa Kimia Universitas Negeri Malang Temukan Katalis Ekonomis untuk Tanggulangi Limbah Biomassa/ Photo Dari kiri ke kanan, Mahrullina, natasha, Yana, intan, dan Ni’matus

Para peneliti muda ini berhasil merekayasa pori zeolit sehingga mengandung ion H+. Menurut Intan, salah satu anggota penelitian kandungan H+ inilah yang membantu pemecahan selulosa menjadi glukosa.

Penelitian tersebut berhasil mengantarkan mahasiswa-mahasiswa ini untuk bertanding dalam ajang PIMNAS XXX Tingkat Nasional yang diadakan oleh Kementrian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi untuk memaparkan temuan penting mereka.

Glukosa yang dihasilkan dapat diubah menjadi bioetanol. Bioetanol berpotensi sebagai bahan bakar energi terbarukan. Energi terbarukan menjadi angin segar untuk pemerintah Indonesia yang saat ini sedang menggencarkan program pemenuhan energi untuk seluruh lapisan masyarakat.

Saat ini, produksi limbah biomassa di Indonesia mencapai 147,6 juta ton per tahun. Kadar selulosa dalam limbah biomassa berkisar 30 – 50%. Hal itu berarti, selulosa yang diperoleh dari pengolahan limbah biomassa di Indonesia dapat mencapai sekitar 59 juta ton per tahun. Selulosa yang sangat melimpah ini berpeluang digunakan sebagai energi terbarukan. Pasalnya melalui proses hidrolis selulosa dapat dihasilkan glukosa.

Lewat program kreativitas mahasiswa, Ni’matus S. bersama empat orang anggota kelompoknya yakni Mahrullina M.A., Intan O., Natasha K. dan Yana F.P, yang kelimanya merupakan mahasiswa jurusan kimia Universitas Negeri Malang berhasil menciptakan katalis zeolit sekaligus meneliti produk (glukosa) dari selulosa yang terkandung dalam limbah biomassa.

Mahrullina menuturkan, beberapa metode penelitian yang telah dikembangkan sebelumnya untuk hidrolisis selulosa menjadi glukosa diantaranya yaitu metode hidrolisis dengan katalis asam 2 % dan fermentasi dengan persen yield glukosa 5,0675 % (Osvaldo dkk, 2012).

“Namun penggunaan asam secara langsung tidak ramah lingkungan karena asam bersifat korosif dan beracun. Metode hidrotermal untuk degradasi selulosa menjadi glukosa berbantuan ultrasonik pada suhu dan tekanan tinggi (300 oC, 250 atm) dengan persen yield 63,8 % (Sumari, 2013). Kelemahan metode ini dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi sehingga tidak cukup praktis dan kurang safety”, jelasnya.

Penelitian yang lain dilakukan oleh Fungky, yakni degradasi selulosa menggunakan katalis zeolit alam berbantuan ultrasonik yang dilakukan pada suhu dan tekanan ruang. Aktivasi zeolit alam dilakukan dengan metode pemanasan, tetapi hanya menghasilkan persen yield  sebesar 0,967% dengan waktu proses 4 jam (Fungky, 2016)” Tutur Natasha.

Berangkat dari permasalahan tersebut, tim PKM yang diketuai oleh Ni’matus ini berusaha menemukan metode terbaik dan ramah lingkungan dalam riset hidrolisis selulosa menjadi glukosa menggunakan kataliss temuan mereka.

Yana menambahkan, “Dalam penelitian ini, glukosa dihasilkan melalui proses hidrolisis selulosa menggunakan katalis zeolit alam teraktivasi asam (HCl) dengan bantuan gelombang ultrasonik. Pori zeolit yang teraktivasi asam akan terisi oleh ion H+. Keberadaan ion H+ dan gelombang ultrasonik diharapkan lebih efektif memutus ikatan glikosidik antar glukosa dalam selulosa”, katanya.

Riset yang dilakukan oleh Ni’matus dkk ini diawali dengan aktivasi zeolit alam dengan direndam dalam larutan HCl. Hasil yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan isoterm adsorpsi Freundhlich, XRD dan XRF. Untuk selanjutnya dilakukan hidrolisis selulosa dari kapas dan enceng gondok dengan katalis zeolit aktif dan ultrasonik. Hasil hidrolisis ini diuji kualitatif dengan uji Fehling dan diuji kuantitatif dengan uji Nelson-Somogyi.

Ni’mah memaparkan, “Keunggulan dari penelitian kami adalah, pertama dari segi zeolit. Bahan dasar katalis ini diperoleh dari zeolit alam Kabupaten Malang. Hal ini dapat meningkatkan nilai ekonomi zeolit Kabupaten Malang. Kedua, sifat katalis zeolit. Katalis zeolit yang telah dihasilkan lebih tahan lama, terbukti dapat direcovery dan digunakan berulang-ulang. Ketiga, dampak terhadap lingkungan. Proses degradasi selulosa menggunakan katalis H-zeolit ini memenuhi prinsip green chemistry karena tidak menimbulkan limbah kimia,energi lebih efisien (dilakukan pada suhu dan tekanan ruang).

Ni’matus menjelaskan, “Zeolit alam Kabupaten Malang harus ditingkatkan potensinya agar kearifan lokal Kabupaten Malang dapat terangkat. Selain itu dapat pula menghasilkan katalis zeolit dengan harga yang relatif lebih murah daripada katalis zeolit sintesis”. Bekerjasama dengan Koranfakta.net  sebagai media partner, para mahasiswa kritis ini berusaha mengkampanyekan  hasil temuan mereka sehingga dapat meningkatkan potensi zeolit alam di Kabupaten Malang. (*)

 

Editor : Agung Budiarto