Dekade ini, nanoselulosa menjadi topik yang banyak diperbincangkan ilmuwan. Bahkan dalam sebuah studi yang dilakukan oleh Wikibrand’s Digital Periscope, nanoselulosa menjadi salah satu dari 30 teknologi yang paling mempengaruhi pasar, budaya dan masyarakat dunia selama 10 tahun kedepan (2018-2028) [1]. Hal ini tidak terlepas dari karakteristik unik dibanding selulosa berukuran mikro termasuk sifat mekanik, termal, optik, magnetik, dan kimia. buah lontar
Menurut studi Norrrahim et al. (2021), ketersediaan bahan yang melimpah berdampak pada meningkatkan penelitian mengenai nanoselulosa setiap tahunnya. Selulosa merupakan biopolimer paling banyak ditemukan di alam dibandingkan polisakarida lainnya yang dapat diperoleh dari tumbuhan, limbah pertanian, kayu, serat, alga, bakteri, limbah pertanian dan perkebunan [2].
Memanfaatkan limbah menjadi bahan baku pembuatan nanoselulosa tentu menjadi peluang pengembangan material kedepan, salah satunya dengan memanfaatkan limbah buah lontar. Lontar memiliki kulit buah dengan kandungan serat yang cukup tinggi dengan persentase selulosa sebesar 53,4-62,3 % [4].
Indonesia sendiri memiliki dua Provinsi dengan populasi lontar terbesar. Pertama, Provinsi Nusa Tenggara Timur dengan total populasi mencapai 4 juta pohon [5]. dan kedua, Provinsi Sulawesi Selatan dengan populasi pohon lontar terbanyak berada di kabupaten Jeneponto dengan 450 ribu lebih pohon lontar [6]. Dengan kandungan selulosa yang tinggi dan ketersediaanya yang banyak, maka buah lontar memiliki peluang untuk dikembangkan menjadi nanoselulosa.
Gambar 2. Serat buah lontar [7]
Untuk pembuatan nanoselulosa dari buah lontar dapat melalui dua tahap. Pertama, delignifikasi dengan tujuan menghilangkan pengotor pada selulosa seperti lignin dan hemiselulosa. larutan yang sering digunakan dalam proses delignifikasi yaitu natrium hidroksida (NaOH). Kedua, hidrolisis asam dengan asam kuat seperti asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), dapat juga menggunakan asam lemah seperti asam asetat (CH3COOH). Hidrolisis asam sendiri dapat meningkatkan kristalinitas dan mengurangi bagian amorf nanoselulosa.
Perlakuan tersebut menghasilkan nanoselulosa dengan kekuatan tarik yang besar, koefisien termal rendah, ringan, stabil dan area permukaan yang luas sehingga dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan sehingga dapat dikembangkan dalam berbagai bidang seperti pengemasan, filter air, konversi energi, membran katalis, biomedis, industri kertas, perangkat elektronik, sensor, kosmetik, farmasi dan industri manufaktur [8].
Gambar 3. Berbagai aplikasi nanoselulosa [9]
Referensi:
[1] S. Moffitt, “The Top 30 Emerging Technologies (2018–2028),” 2018. https://medium.com/@seanmoffitt/the-top-30-emerging-technologies-2018-2028-eca0dfb0f43c (accessed Jun. 13, 2021).
[2] V. Thakur, A. Guleria, S. Kumar, S. Sharma, and K. Singh, “Recent advances in nanocellulose processing, functionalization and applications: A review,” Mater. Adv., vol. 2, no. 6, pp. 1872–1895, 2021, doi: 10.1039/d1ma00049g.
[3] M. N. F. Norrrahim et al., “Nanocellulose: the next super versatile material for the military,” Mater. Adv., vol. 2, no. 5, pp. 1485–1506, 2021, doi: 10.1039/d0ma01011a.
[4] K. Obi Reddy, C. Uma Maheswari, M. Shukla, J. I. Song, and A. Varada Rajulu, “Tensile and structural characterization of alkali treated Borassus fruit fine fibers,” Compos. Part B Eng., vol. 44, no. 1, pp. 433–438, 2013, doi: 10.1016/j.compositesb.2012.04.075.
[5] P. Tambunan, “Potensi Dan Kebijakan Pengembangan Lontar Untuk Menambah Pendapatan Penduduk,” J. Anal. Kebijak. Kehutan., vol. 7, no. 1, pp. 27–45, 2010, doi: 10.20886/jakk.2010.7.1.27-45.
[6] S. Sirajuddin, M. Mulyadi, G. D. Dirawan, F. Amir, and N. Pertiwi, “Conservation Status of Lontar Palm Trees (Borassus flabellifer Linn) In Jeneponto District, South Sulawesi, Indonesia,” J. Trop. Crop Sci., vol. 3, no. 1, pp. 28–33, 2016, doi: 10.29244/jtcs.3.1.28-33.
[7] Y. Bella, W. Suprapto, and S. Wahyudi, “Pengaruh Fraksi Volume Serat Buah Lontar terhadap Kekuatan Tarik dan Kekuatan Impak Komposit Bermatrik Polyester,” J. Rekayasa Mesin, vol. 5, no. 2, pp. 157–164, 2014.
[8] D. Trache et al., Nanocellulose: From Fundamentals to Advanced Applications, vol. 8, no. May. 2020.
[9] C. Ventura, F. Pinto, A. F. Lourenço, P. J. T. Ferreira, H. Louro, and M. J. Silva, On the toxicity of cellulose nanocrystals and nanofibrils in animal and cellular models, vol. 27, no. 10. 2020.