Kelompok PKM-RE UPI: Potensi Tanaman Nusantara Menjadi Bahan Baku Bioplastik

Kelompok PKM-RE dari Universitas Pendidikan Indonesia yang beranggotakan 4 orang (Adinda, Aina, Najla dan Rizka), telah berhasil melakukan identifikasi terkait potensi tanaman nanas dan pandan sebagai bahan baku pembuatan bioplastik / plastik biodegradable.

Permasalahan mengenai sampah tidak pernah usai dan menjadi semakin parah dari tahun ke tahun. Bahkan di tahun 2021, dilansir dari NIVA (Norwegian Institute for Water Research) Indonesia masuk ke dalam 5 besar negara peyumbang sampah plastik terbanyak ke laut (NIVA, 2021). Berdasarkan data dari The World Bank tahun 2018, 87 kota di kawasan pesisir Indonesia memiliki andil dalam pembuangan sampah di laut sekitar 1,27 juta ton. Dari jumlah tersebut, 9 juta ton berupa sampah plastik dan sekitar 3,2 juta ton berupa sedotan plastik. Data dari Asosiasi Industri Plastik Indonesia juga Badan Pusat Statistik menunjukkan bahwa sampah plastik di Indonesia sekitar 64 juta ton per tahun dan dari jumlah tersebut, 3,2 juta ton di buang ke laut (Olavia, 2021 dalam Hidayat, dkk., 2021).

Data dari Kementrian Lingkungan Hidup tahun 2020 menunjukkan timbunan sampah di Indonesia ada sebanyak 67,8 ton. Peningkatan jumlah sampah plastik ini perlu dijadikan sorotan publik, sebab dampak yang ditimbulkan berbahaya untuk lingkungan dan makhluk lain, juga untuk keberlangsungan hidup manusia. Jumlah sampah plastik terus meningkat sejalan dengan bertambahnya usia bumi dikarenakan mereka sulit untuk terurai (Krishnamuthy dan Amritkumar, 2019).

Atas alasan tersebut mulai banyak para ilmuwan yang melakukan riset terkait komposisi bioplastik yang dirasa lebih ramah lingkungan untuk bisa menggantikan sampah plastik. Namun sayangnya, waktu degradasi bioplastik yang lama ditemukan ternyata juga tidak secepat yang diguga. Aliansi Zero Waste pada tahun 2022, mempublikasikan hasil riset dari Napper dan Thomson di Inggris mengenai pemberian perlakuan pada produk bioplastik untuk mengetahui lama waktu bioplastik terdegradasi, dengan jenis plastik yang diuji yaitu compostable, biodegradable, oxo-degradable dan plastic polythene konvensional. Bioplastik tersebut diberikan 3 perlakukan, yakni di kubur dalam tanah, dibiarkan di udara terbuka dan ditenggelamkan di laut selama 3 tahun, namun saat diamati kembali ternyata semua bioplastik masih dalam keadaan utuh (Napper dan Thompson, 2019).

Maka dari itu, kelompok PKM Adinda dan kawan-kawan bermaksud melakukan identifikasi potensi tanaman nusantara yang bisa menjadi bahan baku bioplastik dengan sifat kuat namun mudah terurai. Tanaman nusantara yang dimaksudkan merupakan jenis-jenis tanaman yang banyak tumbuh diwilayah Indonesia, dengan jangka waktu tumbuh tidak memerlukan waktu lama. Jenis tanaman yang dipilih adalah tanaman nanas dan pandan. Berdasarkan penelitian sebelumnya, diketahui bahwa kedua tanaman tersebut memiliki kandungan serat selulosa dan lignin yang tinggi, sehingga bisa meningkatkan nilai kuat tarik bioplastik. Pati juga turut dilakukan sebagai bahan tambahan pembuatan bioplastik dalam riset ini, karena bioplastik yang terbuat dari pati sebelumnya memiliki daya urai yang lebih cepat dibandingkan bahan yang lain.

Berdasarkan hasil riset yang telah dilakukan, dengan memodifikasi perbedaan konsentrasi bahan baku (serat nanas dan serat pandan) kelompok PKM ini berhasil memiliki kesimpulan terkait dengan komposisi bahan baku yang lebih berpotensi untuk menjadi bahan bioplastik yang kuat dan mudah terurai ialah serat Pandan40%-Nanas60% karena pada uji mekanik (ketebalan dan kuat tarik paling mendekati SNI). Adapun beban yang bisa ditampung oleh sampel dengan konsentrasi ini adalah sebanyak 311 g (dengan luas sampel yang diuji 3x1 cm), sehingga memungkinkan bisa menampung beban yang lebih berat jika sudah memiliki luasan sampel lebih besar / jika sudah dibentuk dalam rupa kantong. 

Selain itu mulai terdegradasi dalam kurun waktu ± 10 hari dan terlarut sempurna pada air dalam kurun waktu ± 40 hari. Dari hasil uji transmitansi, memiliki nilai transmitansi yang cukup tinggi yakni sebesar 45% yang mengartikan bioplastiknya dapat meneruskan cahaya sebanyak 45% (ada dalam kondisi transparan). Pada hasil uji karakterisasi FTIR juga, memiliki kandungan gugus fungsi yang menjadi indikator plastik biodegradable yakni memiliki gugus fungsi C-O. Sehingga dari hasil riset ini dapat diketahui bahwa serat daun nanas memiliki peranan yang positif untuk meningkatkan kuat tarik dan elastisitas plastik biodegradable. Sedangkan serat daun pandan tidak memiliki pengaruh yang signifikan, hanya lebih unggul pada proses degradasi saja. Namun formula bahan ini masih perlu diberikan campuran lain, untuk meningkatkan nilai elastisitasnya.

Atas penemuan ini, tim PKM kami berharap dapat memberikan manfaat kepada banyak pihak dari hasil riset yang telah dilakukan, bahwa tanaman nusantara juga sangat berpotensi aman dan efektif jika digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioplastik/ plastik biodegradable. Lebih lanjut, kelompok PKM Adinda dkk, juga turut mengucapkan terima kasih kepada Dr. Eka selaku pembimbing dalam pelaksanaan kegiatan PKM-RE ini, tak lupa juga turut dihaturkan terima kasih kepada pihak DIKTI yang telah membiayai riset, serta Universitas Pendidikan Indonesia yang banyak memberikan dukungan untuk terlaksananya riset ini.