Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Nanokristalin selulosa (NCC) telah menjadi sorotan utama dalam penelitian material berkelanjutan, terutama karena sifatnya yang berasal dari sumber daya terbarukan. Dalam konteks Indonesia, limbah pertanian seperti daun nanas dan bagasse tebu merupakan sumber daya yang melimpah dan sering kali terabaikan. Penelitian ini menunjukkan bahwa dengan pemrosesan yang tepat, limbah-limbah ini dapat diubah menjadi NCC yang memiliki potensi besar untuk berbagai aplikasi industri, mulai dari bahan baku hingga solusi energi terbarukan.
Proses isolasi NCC yang dilakukan melalui perlakuan awal (alkali dan pemutihan) serta hidrolisis asam menunjukkan bahwa teknik ini efektif dalam menghilangkan komponen yang tidak diinginkan seperti hemiselulosa dan lignin. Hasil analisis menggunakan spektroskopi inframerah Fourier (FTIR) mengonfirmasi keberhasilan proses ini, yang sangat penting untuk meningkatkan kemurnian dan kualitas NCC yang dihasilkan. Dengan menghilangkan komponen tersebut, NCC yang dihasilkan memiliki sifat yang lebih unggul dan siap untuk digunakan dalam aplikasi yang lebih luas.
Dari segi morfologi, hasil pengamatan menggunakan mikroskop elektron transmisi (TEM) dan mikroskop elektron pemindai (SEM) menunjukkan bahwa NCC memiliki bentuk nanostruktur yang berbeda. Bentuk jarum yang terlihat pada TEM dan bentuk batang yang tidak teratur pada SEM menunjukkan bahwa NCC memiliki karakteristik fisik yang unik, yang dapat mempengaruhi sifat mekanik dan termal dari material tersebut. Hal ini membuka peluang untuk pengembangan material komposit yang lebih kuat dan ringan, yang sangat dibutuhkan dalam industri modern.
Analisis difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan bahwa NCC yang diisolasi dari kedua sumber memiliki indeks kristalinitas yang tinggi, yaitu 76,38% untuk daun nanas dan 74,60% untuk bagasse tebu. Tingginya kristalinitas ini menunjukkan bahwa NCC memiliki potensi yang baik untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan dan stabilitas termal. Selain itu, analisis termogravimetri (TGA) menunjukkan bahwa stabilitas termal NCC meningkat pada berbagai tahap pemurnian, yang merupakan indikator penting untuk aplikasi di lingkungan yang memerlukan ketahanan terhadap suhu tinggi.
Keberhasilan penelitian ini tidak hanya memberikan wawasan baru tentang pemanfaatan limbah pertanian, tetapi juga menyoroti pentingnya inovasi dalam pengembangan material berkelanjutan. Dengan memanfaatkan NCC dari limbah pertanian, kita tidak hanya mengurangi dampak lingkungan dari limbah, tetapi juga menciptakan sumber daya baru yang dapat digunakan dalam industri. Ini sejalan dengan upaya global untuk beralih ke ekonomi sirkular dan berkelanjutan.
Dalam konteks energi terbarukan, NCC dapat berfungsi sebagai bahan baku untuk pengembangan bioenergi dan material komposit yang lebih efisien. Dengan meningkatnya permintaan akan material ramah lingkungan dan energi terbarukan, NCC dari limbah pertanian dapat menjadi alternatif yang menarik untuk bahan-bahan yang lebih mahal dan tidak terbarukan. Ini membuka peluang bagi industri untuk berinovasi dan berinvestasi dalam teknologi yang lebih berkelanjutan.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan gambaran yang jelas tentang potensi besar NCC yang dihasilkan dari limbah pertanian. Dengan pendekatan yang tepat, kita dapat mengubah tantangan limbah menjadi peluang yang menguntungkan, tidak hanya untuk industri tetapi juga untuk keberlanjutan lingkungan. Ini adalah langkah penting menuju masa depan yang lebih hijau dan berkelanjutan, di mana sumber daya alam digunakan secara efisien dan bertanggung jawab.
