Category Archives: Lignoselulosa

Pengujian Disintegrasi Bioplastik

Salah satu parameter bahwa material bioplastik bisa dinyatakan sebagai ramah lingkungan adalah bisa terurai secara biologis di alam. Ada beberapa metode pengujian yang diakui secara internasional, salah satunya ISO 20200:2015. Metode ini hanya menguji disintegrasi material bioplastik secara biologis dengan menggunakan sistem pengomposan terkontrol skala laboratorium.

Saya mencoba melakukan metode ini untuk beberapa sampel plastik dan bioplastik yang saya buat. Waktunya memang masih singkat hanya satu bulan saja, meskipun di standarnya perlu waktu kurang lebih 3-4 bulan. Meskipun belum sempurna banget, tapi hasil pengujian ini cukup memberikan harapan bahwa bioplastik yang saya buat bisa dikategorikan sebagai ‘ramah lingkungan.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik A dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik B dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik C dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik D dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Meski baru sebulan, dari foto-foto di atas terlihat bahwa bioplastik sawit sudah mulai terbiodegradasi. Saya menambahkan penguat dan ekstrak nabati antimikroba pada bioplastik ini. Penambahannay sedikit sekali, namun terlihat bahwa bioplastiknya lebih tahan terhadap biodegradasi oleh mikroba. Hasil ini menambah keyakinan saya, jika ‘keawetan bioplatik’ bisa diatur sesuai kebutuhan.

Saya juga mencoba melakukan hal yang sama untuk beberapa sampel bioplastik yang sudah ada di pasaran. Pertama adalah sampel yang ada logonya biodegradable bioplastik. Bioplatik ini berbahan baku utama pati-patian. Hasilnya, bioplastiknya masih utuh, namun sudah mulai ada proses degradasi.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik yagn sudah beredar di pasaran dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Satu lagi sampel plastik ramah lingkungan yang saya peroleh dari supermarket setempat. Di logonya ada pernyataan eco label dan degradable. Hasilnya, plastik ini sama sekali tidak terdegradasi dan tidak ada tanda-tanda mulai terbiodegradasi.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel degradable yang sudah beredar di pasaran dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Advertisements

Gambar Model Monomer Glukosa

Mempelajari selulosa harus mempelajari terlebih dahulu monomer gula penyusunnya, yaitu: glukosa. Berikut ini gambar model molekul glukosa. Menarik untuk dipelajari. Monggo.

200px-glucose_fisher_to_haworth

d-glucose-chain-2d-fischer

nomenclatura_3

glucose_haworth

glucose-2d-skeletal

Suprastuktur Selulosa

cellulosa sellulosa kayu serat

Gambar ini yang sering kita pelajari ketika belajar tentang selulosa. Ini adalah model rantai selulosa yang tersusun dari glukosa. Glukosa tersusun bersambung-sambung. Uniknya, selulosa hanya tersusun dari glukosa saja, tidak ada gula jenis lain. Salah satu keunikan lainnya adalah rantai glukosa ini lurus rus tidak bercabang.

cellulose-ibeta-from-xtal-2002-3d-balls

Dulu saya sering membayangkan kalau selulosa ini bentuknya panjang banget, dan memang tersusun seperti itu. Pada kenyataannya di alam raya ini, tidak ada selulosa yang hanya satu rantai saja. Ada yang disebut dengan suprastruktur selulosa. Maksudnya, rantai selulosa tersebut saling bergabung membentuk struktur sekunder yang lebih besar dan lebih rumit.

Kadang-kadang saya mengamati selulosa di bawah mikroskop. Banyak selulosa yang saya amati. Salah satunya seperti gambar di bawah ini. Ini adalah bentuk dari serat/fiber selulosa. Bentuknya panjang-panjang seperti rambut. Permukaannya umumnya terlihat halus di bawah mikroskop.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Namun, jika serabut selulosa tersebut ‘dirusak’, ternyata di muncul sesuatu yang menarik di bawah mikroskop. Seperti yang terlihat di gambar di bawah ini. Serabut selulosa tersebut seperti terkelupas dan muncul serabut-serabut yang lebih kecil. Atau terlihat ada struktur lain di dalam serat selulosa ini.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Foto ini menunjukkan bahwa serabut selulosa tersusun dari serabut-serabut yang lebih kecil lagi. Serabut kecil itu juga tersusun dari beberapa rantai selulosa yang berukuran lebih kecil lagi. Saya coba mencari foto mikroskopik selulosa di internet. Dan ketemu gambar di bawah ini. Meski dari biomassa yang berbeda, gambar ini cukup menunjukkan kalau selulosa memang tersusun dari serabut-serabut selulosa yang kecil-kecil.

silkatp2500x2

Susunan Selulosa dalam Matrik Bioplastik

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 400x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Selulosa yang diisolasi dari tandan kosong kelapa sawit dan dimodifikasi digunakan sebagai bahan baku bioplastik. Susunan selulosa dalam matrik komposit bioplastik ini memiliki susunan yang khas dan menarik untuk diamati. Foto-foto ini diambil menggunakan mikroskop cahaya biasa dengan pembesaran 40x s/d 400x. Susunannya unik. Selulosa saling bersilangan membentuk jaring-jaring di dalam komposit bioplastik. Susunan ini kemungkinan yang memberi kekuatan pada bioplastik dan sifat plastik dari bioplastik itu sendiri.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 40x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Biji Bioplastik Selulosa Sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Selangkah demi selangkah penelitian bioplastik dari selulosa sawit terus maju. Meski langkah-langkahnya tidak lebar, kemajuan ini menggebirakan bagi kami. Dengan bantuan teman yang baik hati, saya bisa memcoba untuk membuat biji bioplastik. Uji coba ini menggunakan selulosa yang berhasil saya buat sebelumnya. Tentu saja selulosa ini sudah mengalami modifikasi agar kompatible dan bisa memiliki sifat plastis.Saya belum bisa membuat biji bioplastik sendiri karena memang belum memiliki peralatannya. Harga peralatannya cukup mahal, dana penelitian bisa habis kesedot semua. Kecuali ada donatur yang berbaik hati untuk membantu kami memiliki peralatan ini.

Biji bioplastik selulosa sawit ini masih banyak kekurangannya sana-sini. Propertiesnya masih belum seperti yang kami inginkan. Namun demikian, hasil ini membuktikan bahwa langkah kami sudah di jalan yang benar. Segala kekurangan-kekurangan ini bisa diatasi dengan penelitian, pengembangan dan perbaikan lagi.

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Biji bioplastik ini juga dicoba untuk dibuat kantong. Alhamdulillah juga bisa dibuat kantong meski dibuat agak tebal. Alhamdulillah.

Biji bioplastik selulosa sawit

biji bioplastik sawit

Selulosa dari Sawit (tankos)

selulosa tandan kosong kelapa sawit

Selulosa dari tandan kosong kelapa sawit

Ini adalah selulosa yang dimurnikan dari tankos sawit (tandan kosong kelapa sawit). Selulosa adalah salah satu komponen utama penyusun lignoselulosa. Kandungannya bisa mencapai sepertiga dari total biomassa lignoselulosa. Tankos sawit juga sangat tinggi kandungan selulosanya. Angka kasar saja, andaikan ada 21 juta ton tankos di Indonesia, potensi selulosanya sangat besar sekali. Tulisan ini update dari tulisan sebelumnya tentang selulosa (https://isroi.com/2015/08/27/selulosa-dari-tandan-kosong-kelapa-sawit/).

Isolasi selulosa dari tankos gampang-gampang susah. Gampang banget juga tidak, susah banget juga tidak. Kalau beruntung kita bisa dapat rendemen yang cukup tinggi ketika mengisolasi dan menurnikan selulosa. Tankos dengan kadungan selulosa tinggi (>35%), rendemennya bisa di atas 25%. Banyak sekali.

Selulosa ini bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam bahan baku. Misalnya saja dihidrolisis untuk menghasilkan glukosa. Kalau sudah dapat glukosanya bisa diolah menjadi berbagai macam produk. Tantangannya, menghidrolisis selulosa juga gampang-gampang susah.

Selulosa juga bisa dijadikan menjadi nano selulosa. Yang suka main-main dengan nano, pasti akan tertarik dengan nano selulosa. Ada banyak pemanfaatan nano selulosa.

Selulosa juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku bioplastik. Secara alami, selulosa tidak bersifat plastis, jadi perlu banyak modifikasi untuk membuat agar selulosa bisa jadi bioplastik.

Prototipe Bioplastik dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

This slideshow requires JavaScript.


Sebelumnya saya mohon maaf kepada semua pengunjung blog ini. Dua bulan terakhir saya jarang login ke isroi.com, jarang update posting dan jarang menjawab komentar. Padahal sebelumnya hampir setiap hari saya membuat posting baru. Mohon maaf karena saya sedang konsentrasi dengan pekerjaan di laboratorium. Hampir setiap hari saya di laboratorium untuk mengerjakan penelitian saya. Jarang on-line dan jarang kerja di komputer. Mohon maaf.


Alhamdulillah, akhirnya kami bisa mendapatkan prototipe bioplastik dari tandan kosong kelapa sawit. Prototipe ini masih banyak sekali kekurangannya dan masih banyak perlu improvement sana-sini. Namun, prototipe ini semakin medekatkan kami tujuan kami untuk membuat bioplastik dari tandan kosong kelapa sawit.

Ada banyak kemajuan yang kami dapatkan selama 6 bulan terkahir. Pertama, sheet bioplastik yang kami hasilkan sudah lebih bagus, lebih halus dan bisa sangat tipis sekali. Kedua, bioplastiknya sudah bisa dibuat contoh kemasan produk. Bioplastiknya sudah bisa di-sealer. Bahan-bahan yang kami gunakan adalah bahan alami, jadi bioplastik ini tidak beracun dan tidak mengandung bahan beracun. Mestinya bisa digunakan untuk kemasan produk pangan atau pakan (food contact). Ketiga, prototipe bioplastik ini juga lebih tahan terhadap air dan tahan minyak daripada prototipe sebelumnya.

Alhamdulillah. Semoga prototipe ini bisa lebih baik lagi.

Temuan Orang India; Sendok yang Bisa Dimakan

Ketika sedang asik-asiknya ‘surfing’ saya menemukan link yang menarik, yaitu: sendok yang bisa dimakan. Hasil temuan orang India. Sendok ini untuk mengantikan sendok plastik yang banyak dipakai di masyarakat. Sendok plastik sangat populer, khususnya untuk makanan kotak, makanan instant, atau di fast food yang di bawa pulang. Masalahnya adalah sendok plastik ini sekali pakai dan langsung dibuang menjadi sampah. Sampah plastik tidak bisa terurai dan mencemari lingkungan.

Orang India, Pak Narayana, memiliki ide dan menemukan sendok yang bisa dimakan, compostable dan biodegradable. Artinya lebih ramah lingkungan daripada sendok plastik. Bahkan di iklan-iklannya, makan dengan sendok ini, selesai dimakan sendoknya. Menarik.

sendok yang bisa dimakan

Harga sendok plastik sagatlah murah. Tantangannya adalah bagaimana membuat sendok ini bisa semurah atau minimal bisa bersaing harga dengan sendok plastik.

Terus terang saya sangat tertarik dengan ide ini. Pak Narayana mungkin sudah mematenkannya di India, tapi idenya boleh saja saya tiru. Pakai rumus ATM. Beberapa sample bioplastik yang saya buat ada yang keras dan rasanya bisa dibuat seperti ini. Seandainya tidak bisa dimakan, minimal biodegradable dan ramah lingkungan.

sendok yang bisa dimakan

Insha Allah.

Quote

Penelitian dengan Perabot Rumah Tangga

Yang pernah berkunjung ke lab saya pasti tahu kalau peralatan di lab saya sudah layak untuk dimusiumkan. Sebagian besar sudah udzur dan tidak berfungsi lagi. Padahal penelitian tetap harus jalan terus. Penelitian tahun ini besar tanggung jawabnya dan kalau gagal nasip saya bisa sama seperti Pak Dasep. Agar penelitian tetap bisa berjalan saya terpaksa menggunakan perabotan rumah tangga, sebagian pinjam ke perabotan istri di rumah. Mau bagaimana lagi.

image

Peralatan laboratorium umumnya mahal-mahal dan kapasitasnya kecil. Memang sih presisi dan kualitasnya bagus. Anggaran penelitian tidak boleh untuk membeli alat. Teman-teman di lab, khususnya lab saya, jadi frustasi. Mau nimbang saja mesti numpang di lab tetangga. Autoclave rusak, numpang lagi ke lab lain. Sedih.

Continue reading

Selulosa dari Tankos Sawit

selulosa tankos sawit

selulosa tankos sawit

Selulosa adalah tahapan antara untuk produksi berbagai macam turunan tankos. Selulosa ini berhasil diisolasi dari tankos sawit. Selulosa 100% dari tankos sawit. Dari selulosa ini bisa dibuat berbagai macam turunan, misalnya saja kalau mau dihidrolisis untuk menghasilkan gula/glukosa. Dari glukosa bisa dibuat berbagai macam produk lagi; bisa jadi etanol, asam organik dan lainnya. Dari asam organik seperti asam laktat bisa dipolimerisasi menjadi poly lactic acid, salah satu bahan bioplastik. Jalur tahapan yang saya tempuh adalah: tankos –> selulosa –> bioplastik. Semoga lancar dan bisa ekonomis.

tankos sawit cacah

Tankos sawit yang sudah dicacah dan dikeringkan.

down_arrow

pulp tankos sawit

Pulp tankos sawit

down_arrow

selulosa tankos sawit

selulosa tankos sawit

down_arrow

down_arrow

Bioplastik dari tankos sawit

Prottotipe bioplastik dari tankos sawit