Mengenali Potensi Limbah Kulit Udang: Sebagai Bahan Sintesis Nanopartikel Titania yang Ramah Lingkungan

Kulit udang adalah bahan buangan  yang dihasilkan dari berbagai sumber diantaranya hasil buangan rumah tangga, pembekuan udang, pengalengan udang, dan pengolahan kerupuk udang.  Kulit udang sejatinya masih bisa dimanfaatkan lagi sebagai bubuk kaldu menggantikan monosodium glutamat (MSG), bahan pakan ternak, ataupun pupuk tanaman. Namun, faktanya kulit udang masih belum dimanfaatkan dengan optimal oleh masyarakat (terutama pedagang udang) dan hanya dibuang begitu saja ke tempat pembuangan. "Jumlah kulit udang yang dihasilkan dalam sehari bisa mencapai 5 kg, bahkan jika penjualan sedang laris manis ada yang mencapai setengah karung beras dan biasanya kulit udang ini langsung dibuang ke tempat pembuangan sampah (TPS)", ungkap Pak Ennedi selaku pedagang udang di  Pasar Raya, Kota Padang

Direktorat Jendral Budidaya Departemen Kelautan dan Perikanan (2023) juga melaporkan bahwa di Indonesia dari 170 usaha pengolahan udang mempunyai kapasitas produksi sekitar 500.000 ton per tahun, dari total produksi udang sekitar 80-90% diekspor dalam bentuk udang beku tanpa kepala dan kulit. Bobot kepala dan kulit ini mencapai 60-70% dari bobot yang utuh, sehingga volume limbah kepala dan kulit udang yang dihasilkan mencapai 203.403-325.000 ton pertahun. 

Bagi sebagian orang, kulit udang mungkin tidak berharga. Kerap kali hanya berakhir ke tempat pembuangan dan berujung menjadi limbah. Namun, ide brillian dari Tim PKM-RE Universitas Andalas yang diketuai oleh Nurhasni serta Annisaul Izzah, Asiyah Rahma Dwitami, Yuza Ahmad Gumilang sebagai anggota, dan dibawah dampingan Ibu Dr. Diana Vanda Wellia, M.Si mengatakan bahwa di dalam limbah kulit udang terdapat senyawa potensial yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber nitrogen dalam sintesis nanopartikel N-doped TiO2.

 

(Sumber : www.idntimes.com)

Limbah kulit udang mengandung senyawa utama seperti kitin (15-42%), kalsium karbonat (20-50%), dan protein (20-40%).Penggunaan kitin sering dibatasi karena sifat hidrofobisitasnya yang tinggi sehingga turunan kitin perlu dikembangkan. Kitosan merupakan turunan kitin yang diperoleh melalui proses deasetilasi dan dikenal dengan keunggulan sifatnya seperti tidak beracun, biodegradable, dan biokampatibel. Kitosan kaya akan gugus fungsi polar seperti -NH2. Gugus fungsi inilah yang berperan sebagai sumber nitrogen dalam sintesis Nanopartikel N-doped TiO2.

 

Struktur Kitin dan Kitosan ( Sumber : Journal of Applied Water Science (2019)) 

Riset ini mengandung unsur kebaruan (Novelty) dalam perkembangan sintesis nanomaterial karena biasanya sumber nitrogen yang digunakan berasal dari bahan kimia seperti urea, amonia, dan ammonium klorida yang bersifat toksik, mahal, dan tidak ramah lingkungan. Pada riset kami kali ini, nanopartikel N-doped TiO2 disintesis dengan metode solvotermal menggunakan prekursor TiCl4. Riset ini mengacu penuh pada prinsip green chemistry yang berfokus pada keberlanjutan dan pengurangan dampak lingkungan akibat penggunakan zat-zat yang berbahaya.