Tim Mahasiswa ITS saat memperoleh medali emas pada Pimnas ke-33 kategori Penelitian Eksakta

Kampus ITS, ITS News – Produksi minyak jelantah akibat konsumsi minyak goreng yang meningkat di masyarakat diperkirakan mencapai 20 ribu ton setiap tahunnya. Beberapa pihak telah memanfaatkan minyak jelantah ini sebagai biodiesel, tetapi crude glycerol yang merupakan produk sampingnya masih terbuang begitu saja. Mengangkat permasalahan ini, tiga mahasiswa dari Departemen Kimia Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) melahirkan sebuah inovasi untuk mengkonversi limbah tersebut menjadi asam laktat yang bermanfaat.

Gardini Nilasari selaku koordinator tim mengungkapkan, penelitian ini awalnya merujuk pada menumpuknya crude glycerol di Laboratorium Instrumentasi dan Sains Analitik di Departemen Kimia ITS. Produk tersebut merupakan produk samping dari proses transesterifikasi minyak jelantah pada sintesis biodiesel. “Kalau dibuang akan menyebabkan limbah baru, padahal tujuan awal pemanfaatan minyak jelantah ini untuk mengurangi limbah,” jelasnya.

Crude glycerol sendiri memiliki tingkat kemurnian dan nilai ekonomi yang rendah, sehingga perlu dimanfaatkan dengan cara dikonversi menjadi beberapa produk. Produk tersebut antara lain adalah asam formiat, asam oksalat, asam gliserat, 1,2-propanadiol, serta asam laktat. Dalam penelitian yang dilakukan Gardini beserta kedua anggota timnya dalam Program Kreativitas Mahasiswa (PKM), yakni Annisa Putri Agustin dan Dewi Septiningtyas, produk tersebut dikonversi menjadi asam laktat.

Mekanisme reaksi konversi gliserol menjadi asam laktat

Pemilihan asam laktat sebagai hasil konversi, menurut Gardini, dikarenakan pemanfaatannya yang masif dalam industri. Hal ini membuat jumlah permintaan asam laktat semakin banyak dan diprediksi akan mencapai 1,96 juta ton pada tahun 2025 nanti. “Asam laktat pun berpotensi digunakan sebagai bahan plastik poly lactic acid (PLA) yang mudah terurai, sehingga mendukung tujuan Sustainaible Development Goals (SDGs), yaitu menjaga ekosistem laut dan darat,” terangnya lagi.

Mengenai proses konversinya, Gardini dan kedua rekannya menggunakan metode konversi katalitik hidrotermal dengan katalis Ni/grafit. Metode tersebut dipilih dengan hipotesis akan diperoleh hasil asam laktat yang tinggi dibandingkan metode konvensional (fermentasi). Serta, tidak diperlukan proses purifikasi untuk crude glycerol sehingga lebih efisien dan waktu yang diperlukan untuk reaksinya juga relatif cepat.

Produksi asam laktat dengan katalis (zat untuk mempercepat reaksi) nanopartikel Ni/grafit memiliki tingkat konversi dan selektivitas tinggi, karena Ni/grafit berukuran nano dan luas permukaannya besar. Sehingga mendukung proses dehidrogenasi (pelepasan atom hidrogen, red) gliserol menjadi gliseraldehidgliseraldehida. Ditambah lagi, katalis tersebut tidak mudah menurunkan aktivitas dan selektivitasnya.

Penjelasan tentang kebermanfaatan Asam Laktat sebagai material plastik PLA yang mudah terurai

Dalam metode tersebut, perlu adanya penambahan natrium hidroksida untuk menciptakan suasana basa. Crude glycerol sendiri sudah memiliki derajat keasaman yang berkisar antara 8,93 sampai 9,4 yang tergolong sebagai basa, sehingga masalah dalam metode tersebut dapat terselesaikan. “Sebagai informasi tambahan, derajat keasaman yang tinggi tersebut didapatkan dari sisa katalis basa pada proses transesterifikasi,” papar Gardini.

Pandemi Covid-19 menjadikan adanya transformasi data dan target luaran pada penelitian ketiga mahasiswa bimbingan Dr Hendro Juwono MSi ini. Pada awalnya, bahasan terkait dengan komposisi crude glycerol minyak jelantah, hasil konversi katalitik gliserol menjadi asam laktat, serta rasio gliserol dan natrium hidroksida akan dibahas berdasarkan data primer dan uji laboratorium. Akan tetapi, dengan adanya transformasi, penelitian berubah menggunakan data sekunder dari studi literatur selama kurang lebih dua setengah bulan.

Gardini mengaku, banyak tantangan yang dihadapi timnya dalam proses studi literatur, di mana setiap literatur harus memiliki kredibilitas tinggi dan dapat memperkuat setiap argumennya. “Kami pun harus memunculkan pembaruan dan memperkuat kreativitas dari topik kami dalam penulisan target luaran dari PKM ini, seperti halnya narrative review, laporan kemajuan, dan laporan akhir,” bebernya.

(dari kiri) Tim mahasiswa ITS yang terdiri dari Annisa Putri Agustin, Gardini Nilasari, Dewi Septiningtyas H

Dengan kreativitas yang dibawanya, Gardini beserta tim berkesempatan menjadi salah satu bagian dari kontingen ITS di Pimnas ke-33 dan berhasil menyabet emas di kategori presentasi PKM Penelitian Eksakta, beberapa waktu lalu. “Kami merasa senang sekali bisa ikut mengharumkan nama ITS di akhir periode kami berkuliah di kampus perjuangan,” ungkapnya haru.

Gardini berharap selanjutnya akan ada mahasiswa yang tertarik dengan topik ini dan dapat melakukan pengujian di laboratorium, terutama terkait dengan optimasi parameter reaksi atau hal lainnya yang mendukung. “Sehingga sesuai dengan rencana pengembangan yang kami paparkan, produksi asam laktat dan aplikasi pemanfaatannya untuk menjadi PLA pada skala industri,” tandasnya penuh harap. (tri/HUMAS ITS)