Potensi Produksi Hidrogel Berbasis Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Aplikasi Biowrapping dan Absorbent PAD
Setiap pengolahan satu ton TBS, menghasilkan buah sebesar 65,5%. Sementara sisanya merupakan tandan kosong.
Kelapa sawit mendominasi perkebunan di Indonesia, terutama wilayah Sumatera dan Kalimantan. Tinggi pohon kelapa sawit bisa mencapai 20-24 meter. Setiap pohon dapat menghasilkan 20 tandan buah segar per tahun dengan berat satuan buah mencapai 20 kilogram (Gusman, 2016).
Pabrik kelapa sawit menghasilkan limbah biomassa, baik berbentuk padat maupun cair. Biomassa pengolahan pabrik kelapa sawit terdiri dari mesocarf fibre, palm kernel shell, tandan kosong kelapa sawit (empty fruit bunch/TKKS), dan palm oil mills effluent (POME) (Praevia dan Widayat, 2022).
Praevia dan Widayat (2022) dalam jurnal berjudul Analisis Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Cofiring pada PLTU Batubara menjelaskan, neraca massa pengolahan kelapa sawit sebagai berikut:
Setiap pengolahan satu ton tandan buah segar (TBS), menghasilkan buah sebesar 65,5%. Sementara sisanya merupakan tandan kosong. Proses pengolahan minyak sawit diawali dengan penimbangan TBS pada loading ramp.
Loading ramp berfungsi sebagai penampung sementara TBS sebelum diteruskan menuju lori buah. TBS diangkut lori buah menuju unit perebusan atau steriliser. Perebusan TBS bertujuan untuk mempermudah pelepasan brondolan buah, menghilangkan asam lemak bebas, mempermudah proses pelepasan inti sawit dari cangkang, mengurangi kadar air pada brondolan, dan membantu proses pemecahan emulsi (Gusman, 2016).
Tandan buah yang sudah disterilisasi akan melalui proses threshing. Proses threshing ini merupakan pelepasan brondolan buah dari tandannya. Brondolan buah yang terlepas akan diteruskan menuju digester. Selanjutnya buah mengalami beberapa tahapan hingga diperoleh CPO.
Adapun, tandan kosong yang sudah terpisahkan diangkut ke tempat penyimpanan dan menumpuk, Praevia dan Widayat (2022). Tidak menjadi limbah begitu saja, tandan kosong hasil pengolahan ini masih dapat dimanfaatkan untuk diolah menjadi beragam jenis produk bernilai guna dan bernilai ekonomi tinggi, salah satunya terhadap penggunaan hidrogel.
Perlu diketahui, hidrogel merupakan material polimer tahan air yang mampu menyerap, menyimpan, dan melepaskan air sesuai dengan kebutuhan.
Penelitian yang dilakukan Susi, et.al., 2024 dalam 8th Pekan Riset Sawit Indonesia (PERISAI 2024) berjudul Produksi Hidrogel Berbasis Selulosa Mikrokristalin dan Karboksilmetil dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Aplikasi Biowrapping dan Absorbent PAD yang didanai oleh BPDP menemukan, penggunaan hidrogel di berbagai bidang telah dieksplorasi, namun studi sangat terbatas pada hidrogel yang terbuat dari turunan selulosa tandan kosong kelapa sawit (TKKS).
Microcrystalline cellulose (MCC) dan carboxymethyl cellulose (CMC) berbasis TKKS digunakan sebagai bahan formulasi produk hidrogel maka tentunya kualitas MCC dan CMC akan sangat mempengaruhi kualitas hidrogel.
MCC sebagai filler untuk meningkatkan kekuatan mekanik hidrogel basis CMC dari TKKS. Filler MCC difungsikan untuk menyeimbangkan hidrofilitas dari hidrogel basis CMC sehingga formulasi MCC dan CMC harus tepat untuk mendapatkan hidrogel dengan tingkat absorpsi air dan kekuatan mekanik yang baik.
Pada penelitian ini diperoleh optimasi produksi selulosa berbasis TKKS melalui formulasi CMC:MCC basis selulosa TKKS 90:10 dengan konsentrasi asam sitrat 5% menghasilkan karakteristik hidrogel film dengan tingkat swelling dan kekuatan mekanik yang layak untuk digunakan sebagai hidrogel film dengan swelling 328,34%±28,53; tensile strength 0,546±0,01 MPa; dan water vapor permeability 4,887x10-5 g/m.Pa.24 jam.
Demikian pula diperoleh formulasi CMC:MCC 80:20 konsentrasi asam sitrat 5% memiliki tingkat swelling yang tinggi namun luruh (swelling 806,50%±60,33; tensile strength 0,162±0,04 MPa; dan water vapor permeability 4,750x10-5 g/m.Pa.24 jam).
Metode penerapan casting pada suhu 60°C selama 48 jam efektif untuk hidrogel film.
Adapun secara detail, berikut infografis penelitian yang dilakukan oleh Susi, et.al., 2024 dalam 8 th Pekan Riset Sawit Indonesia (PERISAI 2024) berjudul Produksi Hidrogel Berbasis Selulosa Mikrokristalin dan Karboksilmetil dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk aplikasi Biowrapping dan Absorbent PAD yang didanai oleh BPDP pada tahun 2024 lalu.
