Lidah buaya menyimpan potensi yang jauh lebih besar daripada sekadar bahan minuman, kosmetik, atau obat tradisional. Selama ini perhatian masyarakat lebih banyak tertuju pada gel bening yang terdapat di bagian dalam daunnya, sementara kulitnya sering kali langsung dibuang setelah proses pengolahan. Padahal, bagian yang dianggap sebagai limbah tersebut masih mengandung karbon dalam jumlah besar yang dapat dimanfaatkan menjadi material fungsional bernilai tinggi. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa kulit lidah buaya dapat diubah menjadi bahan penyerap canggih yang mampu menghilangkan polutan berbahaya dari air dengan efisiensi yang sangat tinggi. Temuan ini membuka peluang baru dalam pengelolaan limbah pertanian sekaligus menawarkan solusi yang lebih ramah lingkungan untuk mengatasi pencemaran air.
Penelitian yang diterbitkan pada tahun 2026 dalam jurnal Biomass Conversion and Biorefinery mengembangkan material nanokomposit yang dibuat dari biochar kulit lidah buaya dan nano besi valensi nol atau nano zero valent iron. Material tersebut dirancang untuk menyerap fenantrena, yaitu salah satu senyawa hidrokarbon aromatik polisiklik yang banyak ditemukan pada limbah industri dan dikenal sulit terurai di lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa material ini mampu menghilangkan hingga 96,25 persen fenantrena dari air hanya dalam waktu sekitar empat puluh menit pada kondisi optimum.
Baca juga artikel tentang: Merkurius: Planet Di Tata Surya yang Seharusnya Tidak Ada
Fenantrena termasuk dalam kelompok hidrokarbon aromatik polisiklik atau yang sering disingkat PAH. Kelompok senyawa ini terbentuk dari proses pembakaran yang tidak sempurna, seperti pembakaran bahan bakar minyak, batu bara, kayu, sampah, maupun berbagai proses industri. Senyawa tersebut kemudian dapat terbawa oleh air hujan menuju sungai, danau, atau perairan lainnya. Dalam beberapa kasus, limbah industri juga dapat menjadi sumber utama masuknya fenantrena ke lingkungan.
Keberadaan fenantrena menjadi perhatian karena senyawa ini sangat stabil dan sulit mengalami penguraian secara alami. Akibatnya, fenantrena dapat bertahan dalam lingkungan selama waktu yang cukup lama. Meskipun tingkat toksisitasnya tidak setinggi beberapa anggota PAH lainnya, keberadaan fenantrena sering dijadikan indikator bahwa suatu perairan telah tercemar oleh senyawa aromatik hasil pembakaran. Apabila pencemaran terus berlangsung, kualitas air akan menurun dan berbagai organisme air dapat mengalami gangguan pertumbuhan maupun reproduksi.
Para ilmuwan terus mencari metode yang efektif untuk menghilangkan polutan seperti fenantrena dari air. Salah satu pendekatan yang paling banyak dikembangkan adalah adsorpsi. Berbeda dengan penyaringan biasa yang hanya memisahkan partikel berdasarkan ukuran, adsorpsi memanfaatkan permukaan suatu material untuk menangkap molekul pencemar. Ketika air yang mengandung polutan bersentuhan dengan adsorben, molekul polutan akan menempel pada permukaan material sehingga air menjadi lebih bersih.
Efektivitas suatu adsorben sangat bergantung pada luas permukaan dan jumlah pori yang dimilikinya. Semakin luas permukaan material, semakin banyak molekul pencemar yang dapat menempel. Oleh karena itu, para peneliti terus mengembangkan berbagai jenis material berpori yang memiliki kemampuan adsorpsi tinggi dengan biaya produksi yang rendah.
Dalam penelitian ini, para ilmuwan memilih biochar sebagai bahan utama adsorben. Biochar merupakan material kaya karbon yang diperoleh melalui proses pemanasan biomassa pada kondisi oksigen yang sangat terbatas. Proses tersebut menghasilkan material berwarna hitam yang memiliki banyak pori mikroskopis sehingga luas permukaannya menjadi sangat besar. Struktur inilah yang membuat biochar mampu menangkap berbagai jenis molekul pencemar secara efektif.
Kulit lidah buaya dipilih sebagai bahan baku biochar karena jumlahnya sangat melimpah dan selama ini belum dimanfaatkan secara optimal. Pada industri pengolahan lidah buaya, sebagian besar kulit hanya menjadi limbah organik. Dengan mengubahnya menjadi biochar, limbah tersebut memperoleh nilai tambah yang jauh lebih tinggi sekaligus mengurangi jumlah sampah yang harus dibuang ke lingkungan.
Namun para peneliti tidak berhenti pada pembuatan biochar saja. Mereka menambahkan nano besi valensi nol ke permukaan biochar sehingga terbentuk material nanokomposit yang memiliki kemampuan adsorpsi lebih tinggi. Nano besi valensi nol telah lama dikenal sebagai material yang sangat reaktif dalam teknologi remediasi lingkungan. Material ini mampu membantu menghilangkan berbagai jenis polutan organik maupun logam berat.
Sayangnya, nano besi memiliki kelemahan karena partikel partikel kecilnya mudah saling menempel dan membentuk gumpalan. Ketika hal tersebut terjadi, luas permukaannya berkurang sehingga efektivitasnya juga menurun. Biochar dari kulit lidah buaya berperan sebagai penyangga yang menjaga agar partikel nano besi tetap tersebar merata. Dengan demikian, luas permukaan aktif tetap tinggi dan kemampuan menyerap polutan meningkat secara signifikan.
Untuk mengetahui kinerja material tersebut, para peneliti melakukan berbagai percobaan menggunakan beberapa kondisi yang berbeda. Mereka mengubah tingkat keasaman larutan, jumlah adsorben yang digunakan, serta konsentrasi fenantrena dalam air. Pendekatan ini dilakukan untuk mengetahui kondisi yang memberikan hasil paling optimal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi terbaik diperoleh pada pH sekitar 7 dengan penggunaan adsorben sebanyak 0,8 gram per liter. Pada kondisi tersebut, material mampu menghilangkan sekitar 96,25 persen fenantrena hanya dalam waktu empat puluh menit. Angka ini menunjukkan bahwa proses penyerapan berlangsung sangat cepat sehingga berpotensi diterapkan pada sistem pengolahan air limbah yang memerlukan efisiensi tinggi.
Para peneliti juga mempelajari mekanisme yang menyebabkan material ini bekerja sangat baik. Mereka menggunakan berbagai model kinetika untuk memahami bagaimana molekul fenantrena berinteraksi dengan permukaan adsorben. Hasil analisis menunjukkan bahwa model pseudo orde kedua memberikan kecocokan terbaik terhadap data percobaan. Temuan ini menunjukkan bahwa proses adsorpsi tidak hanya melibatkan gaya tarik fisik sederhana, tetapi juga interaksi kimia antara molekul fenantrena dan permukaan material.
Selain itu, penelitian mengungkap bahwa salah satu mekanisme utama yang berperan adalah interaksi antara struktur aromatik pada fenantrena dan struktur karbon aromatik pada biochar. Fenantrena memiliki cincin karbon yang kaya elektron, sedangkan biochar juga mengandung struktur karbon serupa. Ketika kedua struktur tersebut saling berdekatan, muncul gaya tarik yang membuat molekul fenantrena menempel kuat pada permukaan biochar. Kehadiran nano besi semakin memperkuat kemampuan material dalam menangkap polutan tersebut.
Keunggulan penelitian ini tidak hanya terletak pada tingginya efisiensi penyisihan polutan, tetapi juga pada pemanfaatan limbah pertanian sebagai bahan baku utama. Pendekatan seperti ini mendukung konsep ekonomi sirkular, yaitu memanfaatkan kembali limbah agar menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi lebih tinggi. Dengan cara tersebut, satu jenis limbah dapat memberikan manfaat ganda, yaitu mengurangi pencemaran limbah organik sekaligus membantu membersihkan pencemaran air.
Teknologi ini juga memiliki potensi ekonomi yang menarik. Banyak material adsorben komersial dibuat menggunakan bahan baku yang relatif mahal. Sebaliknya, kulit lidah buaya tersedia dalam jumlah besar sebagai hasil samping industri pangan dan kosmetik. Jika proses pembuatannya dapat dioptimalkan pada skala industri, biaya produksi adsorben berpotensi menjadi lebih rendah sehingga teknologi ini dapat diterapkan secara lebih luas.
Walaupun hasil penelitian sangat menjanjikan, pengujian masih dilakukan pada skala laboratorium. Para peneliti masih perlu mengevaluasi kemampuan material setelah digunakan berulang kali, efektivitasnya terhadap campuran berbagai jenis polutan yang lebih kompleks, serta kestabilannya pada sistem pengolahan limbah berskala besar. Penelitian lanjutan juga diperlukan untuk mengetahui biaya produksi secara menyeluruh dan kelayakan penerapannya dalam instalasi pengolahan air yang sebenarnya.
Penelitian ini menunjukkan bahwa limbah kulit lidah buaya memiliki potensi yang jauh lebih besar daripada yang selama ini diperkirakan. Melalui perpaduan biochar dan nano besi valensi nol, para ilmuwan berhasil menciptakan material penyerap yang mampu menghilangkan hampir seluruh fenantrena dari air dalam waktu yang relatif singkat. Inovasi ini memperlihatkan bahwa limbah pertanian tidak selalu berakhir sebagai sampah, tetapi dapat menjadi bahan baku teknologi lingkungan yang bernilai tinggi. Jika penelitian lanjutan berhasil membawa teknologi ini ke skala industri, limbah kulit lidah buaya dapat berubah menjadi salah satu solusi penting dalam menjaga kualitas air sekaligus mendukung pembangunan yang lebih berkelanjutan.
Baca juga artikel tentang: AI yang Terlihat Pintar Tapi Bisa Keliru, Ini Penjelasan Ilmiahnya
REFERENSI:
Deivasigamani, Prabu dkk. 2026. Mechanistic insights onto adsorptive removal of phenanthrene from aqueous solution and real-time effluent using nano zero-valent iron supported aloe vera peel biochar. Biomass Conversion and Biorefinery 16 (6), 187.
