Dia menyampaikan peluang dan tantangan komposit serat alam di Indonesia sangat besar. Sebagai negara tropis, Indonesia sangat kaya akan tanaman penghasil serat alam.

“Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber daya alam berupa hutan yang tersebar di seluruh Nusantara. Selama ini, hasil hutan non kayu belum sepenuhnya mendapatkan perhatian dari pemerintah,” ucapnya.

Kusmono menilai tanaman non kayu memberikan kontribusi ekonomi dan penyerapan tenaga kerja yang signifikan karena dapat diperoleh serat alam dari tanaman non kayu. Sampai saat ini, serat alam hanya banyak digunakan sebagai bahan tekstil, kertas, seni, dan kerajinan.

“Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi, potensi serat alam sebagai pengganti serat sintetis untuk bahan penguat komposit sangat terbuka lebar. Ketersediaan yang melimpah dari serat alam di Indonesia memberikan peluang yang besar untuk pengembangan komposit serat alam sebagai material struktur untuk diaplikasikan di industri otomotif, penerbangan, perkapalan, dan material bangunan,” tuturnya.

Meski begitu serat alam sebagai penguat komposit memiliki banyak tantangan yang membatasi aplikasinya. Tantangan tersebut antara lain ketersediaan dan kualitas serat alam sangat bervariasi dari satu daerah ke daerah lain serta sifatnya yang heterogen yang mempengaruhi sifat mekanis serat alam.

Belum lagi adanya perbedaan kompatibilitas antara serat alam yang bersifat hidrofilik dengan matriks polimer yang bersifat hidrofobik sehingga menyebabkan ikatan antar muka yang lemah. Serat alam juga mudah menyerap air dan memiliki kestabilitan dimensi rendah.

Serat alam juga mudah mengalami degradasi akibat perubahan cuaca, bahan kimia, jamur, dan mikroorganisme. Ketahanan terhadap api rendah dan suhu proses produksi menjadi komposit yang rendah (<200°C) karena di atas suhu tersebut serat alam akan mengalami degradasi. Sebagian besar komposit serat alam yang telah dikembangkan menggunakan matriks polimer sintetis yang tidak ramah lingkungan.

“Oleh karena itu, ke depan tantangannya adalah pengembangan biodegradable polymer sebagai matriks komposit serat alam yang ramah lingkungan,” terangnya.

Untuk mengatasi berbagai tantangan seperti di atas, kata Kusmono, berbagai metode telah dan sedang dikembangkan. Pertama adalah dengan melakukan perlakuan permukaan pada serat alam seperti perlakuan alkali, benzoyl peroxide, asetilasi, enzim, dan sebagainya. Perlakuan permukaan ini mampu meningkatkan ikatan antar muka antara serat alam dan matriks.

Kedua adalah dengan menambahkan coupling agent seperti silan dan senyawa kimia yang mengandung maleic anhydride untuk meningkatkan ikatan antar muka antara serat alam dengan matriks polimer non polar. Ketiga adalah dengan metode hibridisasi yakni menggabungkan serat alam dengan serat sintetis seperti serat gelas atau serat karbon yang dapat mengurangi penyerapan air dan meningkatkan sifat mekanis komposit.

“Hibridisasi juga dapat dilakukan dengan menggabungkan serat alam dengan partikel nano seperti nano silica, nano clay, dan nanoselulosa ke dalam matriks polimer yang dikenal sebagai komposit hibrid yang merupakan komposit yang tersusun dari 2 atau lebih material penguat di dalam matriks,” jelasnya.

Keempat adalah dengan penambahan bahan aditif seperti bahan anti oksida, anti hidrolisis, anti UV, dan flame retardant. Metode kelima adalah mengembangkan biodegradable polymer dari biomass. Pengembangan poliester dari biomass ini merupakan salah satu contoh biodegrable polymer yang dapat digunakan sebagai matriks komposit serat alam yang ramah lingkungan.

“Biodegrable polymer ini dapat diproduksi oleh mikroorganisme yang secara alami memakan jenis monomer tertentu. Melalui kelima metode di atas maka permasalahan komposit serat alam dapat diatasi dan komposit serat alam diharapkan dapat menggantikan komposit serat sintetis untuk aplikasi material struktur yang berkelanjutan,” pungkasnya.

Penulis: Agung Nugroho

Fotografer: Donnie

Artikel Peluang dan Tantangan Pengembangan Komposit Serat Alam Sangat Besar di Indonesia pertama kali tampil pada Universitas Gadjah Mada.

“Tahun lalu kita tahu berita TPA Piyungan ditutup, itu langsung membuat banyak bank sampah dan dpipilah. Tapi fokusnya keliru, kebanyakan yang dipilah itu sampah anorganik saja. Organiknya tidak dipilah. Inilah akhirnya yang membuat kita di Perumahan Graha Banguntapan ini berupaya mengolah dengan media maggot,” tutur Sentot. Berbeda dengan larva sejenis belatung, maggot memiliki kelebihan tersendiri. Sentot menjelaskan, bahwa maggot mampu menghabiskan sampah organik dan mengubahnya menjadi senyawa protein, sehingga lebih praktis dan higienis dibanding belatung.

Upaya pengelolaan sampah di daerah Banguntapan ini telah dilakukan sejak tahun 2015. Masyarakat diminta untuk memilah di tahap rumah tangga, kemudian baru dimasukkan ke bank sampah. Sebelum menggunakan maggot, masyarakat masih memanfaatkan metode losida, biopori, hingga ember tumpuk untuk mengolah sampah organik. Namun, proses ini dinilai kurang praktis dan membutuhkan waktu lebih lama jika dibandingkan dengan jumlah 108 KK yang ada di Banguntapan. Akhirnya, pengurus RT setempat, termasuk Sentot dan Widarto beralih ke maggot yang lebih efisien.

“Masyarakat memilah, untuk yang anorganik kita taruh bank sampah, kalau yang organik ini kami oleh dengan maggot. Sehari itu kan makannya maggot itu 3 kali dari berat badan. Lebih cepat dari cacing Afrika, maggot itu paling aktif paling rakus, dan cepat,” ucap Widarto. Permasalahan sampah sebenarnya bukan sepenuhnya pada pengelolaan, namun yang menghambat proses tersebut adalah tidak adanya proses memilah di tingkat rumah tangga. Sampah yang sudah bercampur aduk masih harus dipilah kembali, dan ini yang membuat pengolahan sampah menjadi lebih lambat.

TPA Piyungan akan resmi ditutup total pada April 2024 mendatang. Pemerintah memberikan kebijakan untuk memanfaatkan TPS pada setiap kabupaten. Sayangnya, wilayah perkotaan masih menghadapi masalah kurangnya lahan untuk tempat mengelola sampah. Hal ini menimbulkan kekhawatiran apabila sampah tidak dapat dikelola dan menumpuk di jalanan kota. Menurut Sentot, alih-alih menggunakan maggot dalam skala besar untuk mengurai sampah, setiap rumah tangga dapat mengolah sampah organiknya sendiri dengan budi daya maggot.

“Kami melihat Omah Nyantrik ini bukan sebuah bisnis. Saya yakin kalau orientasinya bisnis, maka inovasi seperti ini sudah pasti akan gagal. Omah Nyantrik saya katakan sebagai pertaubatan ekosistem, pertanggung jawaban manusia terhadap sampah yang dihasilkan. Kami di sini juga mempelajari maggot, karakteristiknya, mendalami prosesnya, hingga akhirnya bisa membuat sistem pengelolaan sampah,” terang Sentot.

Tanggung jawab masyarakat dalam mengelola sampahnya sendiri masih perlu didorong. Membuang sampah tanpa memilah memang mudah, namun dampaknya akan berkepanjangan. Oleh karenanya, aksi sekecil apapun untuk memperhatikan tentang sampah akan sangat berarti bagi kehidupan berkelanjutan. PSLH UGM melalui Podcast Lestari ini bersama Omah Nyentrik Maggot merupakan salah satu inovasi yang mendukung penerapan SDGs ke-12, yakni “Konsumsi dan Produksi yang Bertanggungjawab”.

Penulis: Tasya

Artikel Cepat dan Mudah, PSLH UGM dan Omah Nyantrik Maggot Jelaskan Kelebihan Maggot Uraikan Sampah Organik pertama kali tampil pada Universitas Gadjah Mada.

Inovasi briket yang diberi nama WastBriq ini lahir dari keprihatinan Ruth Lovarensa Juliandiva Azzahra Pasaribu (Kimia), Ghazy Atha Fadlurahman (D4 Pengembangan Produk Agroindustri), Sarah Salsabillah (Kimia), Muhammad Naufal Abdillah (Ilmu Aktuaria), dan J.B. Krisna Arianta (Teknologi Informasi) terhadap keberadaan limbah agroindustri yang jumlahnya cukup banyak hingga menjadi persoalan lingkungan di Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY), termasuk ampas kopi, sekam padi dan tempurung kelapa. Mereka pun mengkombinasikan ketiga limbah biomassa untuk diolah menjadi briket sebagai energi bahan bakar ramah lingkungan yang sekaligus membantu mengatasi permasalahan limbah , dan mendukung konsep zero waste.

Ruth menyampaikan bahwa dari sejumlah penelitian terdahulu diketahui briket dari ampas kopi bisa menghasilkan emisi gas CO yang lebih sedikit dibanding briket jenis lain karena memiliki kerapatan massa yang rendah sehingga pembakaran terjadi dengan sempurna. Sementara, tempurung kelapa memiliki nilai kalor yang tinggi dan sekam padi sendiri memiliki efisiensi termal yang tinggi sehingga menyebabkan sekam padi lebih mudah terbakar.

Oleh sebab itu, mereka pun tergerak mengembangkan briket berbahan dasar ampas kopi, tempurung kelapa dan sekam padi. Selain mengurangi jumlah sampah atau limbah agroindustri di lingkungan, produk yang dikembangkan juga memiliki keunggulan menghasilkan emisi karbon yang lebih rendah dari batu bara.

“Emisi karbon yang dihasilkan oleh briket berbahan dasar limbah ampas kopi, tempurung kelapa, dan sekam padi lebih kecil dibanding briket berbahan dasar batubara yakni hanya berkisar 600-800 ppm. Sedangkan briket berbahan dasar batubara menghasilkan emisi CO mencapai 2000 ppm,”ungkapnya saat bincang-bincang dengan wartawan Jumat (17/11) di Ruang Fortakgama UGM.

Kelebihan WastBriq ini juga memiliki laju pembakaran yang lambat dan ekonomis karena terbuat dari limbah. Kemudian, nilai kalor dan laju pembakaran pada briket limbah ini diperkirakan mencapai 5420,59 kkal/kg dan 17,21g/menit. Nilai kalor tersebut lebih tinggi dibanding arang kayu yang memiliki nilai kalor berkisar 5000 kkal/kg dan laju pembakarannya lebih rendah dibanding arang kayu yang memiliki laju pembakaran sebesar 33,3g/menit.

Ia mencontohkan ketika membakar 75 tusuk sate memakai arang kayu, dibutuhkan arang kayu sebanyak 2 kg untuk pembakaran selama satu jam. Sementara saat menggunakan briket limbah ampas kopi, tempurung kelapa, dan sekam padi hanya dibutuhkan kurang lebih 1 kg selama satu jam bahkan dapat lebih cepat karena nilai kalornya yang lebih tinggi.

“WastBriq ini nilai kalornya tinggi, mudah terbakar, dan nyala api tahan lama. Berbeda dengan produk briket yang dipasaran umumnya tidak  mudah terbakar,”terangnya.

Sementara Ghazy menjelaskan WastBriq dikemas dengan komposisi terbaik sesuai kebutuhan pasar melalui serangkaian pengujian produk sehingga mencapai SNI 01-6235-2000 tentang Briket Arang Kayu. Saat ini produk telah dipasarkan lebih dari 15 restoran di DIY. Selain itu, WastBriq juga dipasarkan secara ritel ke pedagang kaki lima yang masih menggunakan arang tradisional.

Kehadiran produk tersebut mendapat respons positif dari pedagang karena menawarkan inovasi terbaru briket dengan keunggulan yang ada. Selain itu harganya juga terjangkau sehingga dapat menekan biaya operasional yang berpengaruh pada keuntungan konsumen yakni Rp7.500/Kg.

“Dari sana, kami menginginkan produk kami dapat menjangkau pasar lokal khususnya DIY sehingga target kami sebesar 800 kg dapat didistribusikan kepada para konsumen yang membutuhkan arang agar beralih memakai WastBriq ramah lingkungan guna bersama-sama mendukung gerakan zero waste,” jelasnya.

Sarah menambahkan WastBriq ini telah dilengkapi teknologi terkini dengan sentuhan digital, yakni kode QR. Dengan adanya kode QR bisa untuk mengakses akun sosial media dan kontak pemesanan agar memudahkan pemesanan sehingga sangat berguna dalam menunjang proses pemasaran melalui produk yang telah terdistribusi.

Kehadiran WastBriq menjadi alternatif penggunaan briket arang yang tidak hanya ramah lingkungan sekaligus mengatasi persoalan sampah di masyarakat. Produk inovatif ini juga berhasil lolos ke Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional 2023 di Universitas Padjadjaran, Bandung akhir November ini.

Penulis: Ika

Foto: donnie

Artikel Mahasiswa UGM Olah Ampas Kopi Jadi Briket Ramah Lingkungan pertama kali tampil pada Universitas Gadjah Mada.

Peduli akan persoalan tersebut, sekelompok mahasiswa UGM mengembangkan detergen ramah lingkungan berbahan dasar buah belimbing wuluh bernama Paper GenB. Inovasi itu lahir dari gaggasan Rizqa Irma Widayati (Kimia), Pangestu Arum Pratiwi (Kimia), Nadia Ramadhani (Kimia), Aufa Nasywa Rahman (Teknologi Informasai), dan Afix Vega Praditya (Teknologi Informasi) yang tergabung dalam  tim Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Kewirausahaan UGM.

“Kami prihatin dengan persoalan lingkungan yang ditimbulkan dari pemakaian detergen sintetis. Oleh sebab itu, kami membuat detergen yang eco-friendly dan biodegradable dengan  menerapkan prinsip zero waste,” paparRizqa.

Rizqa mengatakan Paper GenB ini hadir sebagai salah satu produk inovasi detergen ramah lingkungan. Produk ini dibuat dengan menggunakan belimbing wuluh sebagai bahan dasarnya. Pemilihan buah tersebut sebagai bahan dasar karena di dalamnya mengandung senyawa yang bisa dimanfaatkan sebagai detergen alami dan tentunya ramah lingkungan.

“Blimbing wuluh memiliki kandungan senyawa saponin yang bisa dimanfaatkan sebagai busa alami pada detergen dan aman bagi lingkungan,”terangnya.

Produk ini menghasilkan sedikit busa karena dibuat dari bahan alami. Dengan begitu, produk tidak mengiritasi kulit dan tidak mencemari ekosistem perairan.

Lalu, produk ini dikembangkan dalam bentuk lembaran (sheet) dengan kemasan yang mudah terurai dan didaur ulang. Meski dikemas dalam bentuk lembaran kertas, berbeda dengan produk detergen yang umumnya berbentuk cair atau serbuk, tetapi produk ini mudah larut dalam air dan terbukti bisa dipakai untuk  mencuci pakaian. Produk ini juga dengan dilengkapi kode QR terintegrasi website sebagai sarana edukasi, komunikasi, dan pembelian.

“Paper GenB dapat digunakan pada segala macam pencucian baik secara manual, mesin cuci top load, maupun mesin cuci front load,”jelasnya.

Bagi Anda yang tertarik terhadap produk ini jangan khawatir, sebab Paper GenB sudah dipasarkan di sejumlah marketplace seperti shope, tokopedia dan website resmi papaergenb.com. Untuk 1 pack Paper GenB berisi 30 sheet dijual dengan harga Rp35.000,-.

Penulis: Ika

Foto: Tim PKM

Artikel Mahasiswa UGM Buat Detergen Ramah Lingkungan dari Belimbing Wuluh pertama kali tampil pada Universitas Gadjah Mada.

Material baru yang ringan namun kuat, seperti material komposit, dapat mengurangi berat struktur pada kendaraan, sehingga efisiensi pemakaian bahan bakar meningkat. Pengurangan berat kendaraan sebesar 10%, terangnya, dapat menghasilkan peningkatan efisiensi bahan bakar sebesar 6%-8%, karena diperlukan energi yang lebih rendah untuk mengakselerasi kendaraan yang lebih ringan. Hal ini, menurutnya, dapat menjadi salah satu solusi untuk mengurangi emisi dan tingkat polusi di kota-kota besar. 

“Di era sekarang ini, di mana pemakaian energi harus dihemat, emisi karbon harus dikurangi, pemanasan global harus dikontrol, maka material yang ringan tapi kuat dan kaku, atau yang mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang tinggi, akan menjadi pilihan. Sifat tersebut bisa diberikan oleh material komposit,” terangnya.

Ia melanjutkan, pemakaian   komposit   saat   awal   dikembangkan   banyak diterapkan pada konstruksi yang peka berat seperti pada pesawat terbang, roket, dan alat-alat olahraga. Saat ini, perkembangan pemakaian komposit telah  meluas  pada  berbagai bidang, seperti transportasi darat dan laut, konstruksi bangunan gedung, konstruksi jembatan, bidang kesehatan, dan berbagai bidang lain. 

“Dalam bidang kesehatan, misalnya, telah diterapkan material komposit untuk restorasi gigi. Penguatan beton telah menggunakan serat karbon dan CNT untuk structural health monitoring; nano cellulose dan graphene dipakai untuk komponen elektronik karena keunggulan di konduktivitasnya; dan lain sebagainya yang tidak terbatas,” paparnya.

Material komposit, menurutnya, adalah material yang menjanjikan untuk mengurangi berat kendaraan, dengan masih tetap menjaga fungsional dan keamanannya. Keuntungan pemakaian komposit pada otomotif, di antaranya adalah tahan impak sehingga aman bagi penumpang; tahan terhadap fatik dan korosi sehingga berumur panjang; kekuatan spesifik tinggi, sehingga mengurangi berat;  arah  serat  bisa  didesain  sesuai  arah tegangan yang dialami komponen, sehingga bisa hemat bahan; dan masih banyak lagi. 

Akan tetapi, masih ada banyak tantangan dalam pemakaian, pembuatan, dan pengembangan material itu sendiri, yang variasinya banyak sekali, yang hanya dibatasi oleh kemampuan inovasi manusia. Ada kriteria tertentu agar suatu material bisa dipakai di sebuah kendaraan modern. Kriteria tersebut meliputi aturan lingkungan dan keamanan dan kenyamanan penumpang.  

Secara umum, komposit juga lebih getas dari logam. Kondisi ini memerlukan pemikiran desain struktur, sehingga komponen komposit tidak mudah rusak, misalnya menggunakan serat yang lebih tangguh, atau diperlukan desain struktur yang bersifat fail safe design. Biaya material dan manufakturnya pun terbilang cukup mahal.

“Ini tentunya memerlukan inovasi, ide dan pengembangan agar harga material semakin rendah. Selain itu diperlukan metode-metode pembuatan yang inovatif sehingga proses manufaktur menjadi lebih cepat, baik, dan berbiaya rendah,” kata Heru.

Penulis: Gloria

Fotografer: Firsto

Artikel Heru Santoso Dikukuhkan sebagai Guru Besar Teknik Mesin, Sampaikan Pidato Terkait Perkembangan Material Komposit pertama kali tampil pada Universitas Gadjah Mada.