Paper Bag Biodegradable dari Pulp Tandan Kosong Kelapa Sawit Jadi Inovasi Ramah Lingkungan

Isu lingkungan akibat penggunaan plastik sekali pakai masih menjadi persoalan serius di Indonesia. Padahal, limbah polybag plastik tersebut sulit terurai sehingga dapat menjadi persoalan lingkungan pada masa mendatang. Salah satu jenis kemasan plastik yang perlu mendapat perhatian serius adalah polybag sebagai wadah untuk pembibitan kelapa sawit.

Kebutuhan akan polybag di unit pembibitan kelapa sawit di Indonesia terus meningkat sejalan dengan peningkatan produksi minyak sawit di Tanah Air. Melihat kondisi ini, tim peneliti yang terdiri dari Dr. Sari Farah Dina; Timbas Prasad Ginting; Poltak Evencus Hutajulu, ST. MT.; Ir. Lies Indriati; Dr. Elvri Melliaty Sitinjak; Dr. Gimelliya Saragih; Benny Rio Fernandez Ph.D; Rycce Sylviana Pratikha Ph.D; dan Meriahni Silalahi ST melakukan penelitian berjudul Aplikasi Biodegradable Polimer Sintetik pada Pembuatan Paper Bag dari Pulp Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Kemasan Pembibitan.

Penelitian berdampak yang didanai oleh Badan Pengelola Dana Perkebunan (BPDP) melalui kontrak PRJ-25.6/DPKS/DIT.IV/2024 ini berupaya untuk menawarkan solusi cerdas dan ramah lingkungan, yakni paper bag biodegradable berbahan pulp tandan kosong kelapa sawit (TKKS).

TKKS selama ini hanya dianggap limbah, padahal kaya selulosa. Menurut penelitian, serat pulp TKKS termasuk kategori serat pendek-sedang dengan panjang serat 0,87–1,1 mm, berpotensi diolah menjadi produk bernilai tinggi seperti kertas industri. Untuk memperoleh sifat kekuatan yang diinginkan dapat dilakukan secara eksternal melalui penambahan serat panjang atau penambahan bahan kimia penguat.

Namun, ada tantangan yang harus diatasi, yaitu kekuatan kertas saat basah. Umumnya, penambahan bahan penguat bertujuan untuk meningkatkan kekuatan pada kondisi kering. Adapun, ikatan hidrogen selulosa melemah pada kondisi lembab membuat kertas mudah robek jika digunakan sebagai polybag pembibitan.

Untuk itu, sejak 2019 penelitian intensif dilakukan. Proses dimulai dengan optimasi beating pulp TKKS untuk meningkatkan ikatan antar-serat, kemudian ditambahkan internal sizing (0,4%) agar sifat hidrofiliknya menurun, serta bahan peretensi kationik (0,2%) dan penguat kering (0,3%) untuk memperkuat kertas saat kering.

Tahap krusial berikutnya adalah penambahan resin sintetik biodegradable sebagai agen penguat basah. Ada enam resin diuji dengan dosis bervariasi mulai dari 0 hingga 15%. Proses handsheet making dibuat dengan berat dasar 125 g/m2, dilanjutkan dengan proses pengempaan pada tekanan 200 kg/cm2, dan diakhiri melalui proses pemanasan pada suhu 120°C selama dua menit.

Resin kationik dengan gugus azetidinium atau etilen imin terbukti efektif karena mampu membentuk ikatan ester dengan gugus karboksil selulosa bermuatan negatif. Proses ini menghasilkan wet to dry tensile ratio (W/D ratio) mencapai 68%, nilai yang menjanjikan untuk aplikasi pembibitan di lapangan (Sari Farah Dina, dkk., 2024).

Meskipun uji biodegradabilitas menunjukkan proses degradasi berjalan lambat tanpa bantuan mikroba, sifat biodegradable paper bag ini tetap menjadi poin plus dibandingkan polybag plastik yang nyaris tidak terurai sehingga mengancam kelestarian lingkungan. Tak heran, inovasi ini masuk dalam 115 karya inovasi Indonesia paling prospektif.

Saat ini, paper bag wet strength dari pulp TKKS sedang diuji coba langsung pada pembibitan kelapa sawit dan telah diajukan untuk paten. Jika berhasil diadopsi massal, Indonesia bukan hanya mengurangi limbah plastik, tetapi juga memaksimalkan potensi TKKS yang melimpah sebagai bagian dari ekonomi sirkular.

Sari Farah Dina, dkk (2024) dalam penelitian bertajuk Aplikasi Biodegradable Polimer Sintetik pada Pembuatan Paper Bag dari Pulp Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Kemasan Pembibitan tersebut menyimpulkan bahwa:

1. Kertas kekuatan basah (wet strength paper) dari pulp TKKS hasil pemasakan proses kimia memberikan sifat kekuatan lebih tinggi dibandingkan dengan pulp TKKS hasil pemasakan termomekanis;

2. Dari enam jenis sintetik penguat basah yang diaplikasikan maka biodegradable resin turunan amin-epiklorohidrin dan etilen-amin memberikan kekuatan basah yang paling baik;

3. Uji pembibitan menggunakan paper bag kekuatan basah dari pulp TKKS sedang dilakukan;

4. Paten kertas kekuatan basah dari pulp TKKS sedang diajukan.

Inovasi paper bag biodegradable dari pulp tandan kosong kelapa sawit menjadi bukti bahwa inovasi hijau bukan sekadar wacana, melainkan solusi nyata bagi lingkungan dan industri (Sari Farah Dina, dkk., 2024).