YOGYAKARTA – Tim peneliti dari Departemen Teknologi Hayati dan Veteriner, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada (UGM) berhasil mengembangkan sebuah inovasi material ramah lingkungan dengan memanfaatkan limbah sekam padi menjadi bahan baku bioplastik.
Penelitian yang dipimpin oleh Annie Mufyda Rahmatika bersama timnya ini mengusung tema besar “Exploring the green syntheses, Technologies, and Material for Sustainable Future”. Langkah inovatif ini menjadi sumbangsih nyata dari dunia akademis dalam mendukung pencapaian Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goals (SDGs) di Indonesia.
Indonesia dikenal sebagai salah satu produsen padi terbesar dunia, dengan hasil giling kering mencapai sekitar 54,75 juta ton per tahun. Namun, proses penggilingan ini juga menghasilkan limbah berupa sekam padi yang melimpah, yakni sekitar 20% dari total berat gabah kering.
Selama ini, potensi sekam padi belum termanfaatkan secara maksimal. Padahal, limbah pertanian ini memiliki kandungan kimiawi yang sangat berharga, yaitu selulosa sekitar 36–40%, hemiselulosa 12–19%, dan lignin 20%. Karakteristik selulosa dari sekam padi ini menyimpan keunggulan alami berupa kemampuan terurai secara hayati (biodegradability), struktur kristalinitas yang baik, kekuatan mekanis yang kokoh, serta sifatnya yang tidak beracun (nontoxic).
Berbeda dengan proses isolasi selulosa konvensional di industri yang kerap menggunakan zat kimia berbahaya seperti klorin, amonia, atau asam kuat (seperti H2SO4 dan HCl) yang berisiko mengalami kebocoran dan mencemari lingkungan , tim peneliti UGM memilih jalur kimia hijau.
Proses delignifikasi (pemisahan lignin) dilakukan menggunakan larutan natrium hidroksida (NaOH) dan peracetic acid (asam perasetat). Penggunaan asam lemah sekaligus oksidan kuat ini dinilai jauh lebih aman, efisien, tidak menghasilkan produk sampingan pembusukan yang berbahaya, serta mampu memisahkan lignin dengan tingkat kemurnian selulosa yang tinggi.
Secara teknis, proses pembuatan bioplastik ini melalui tiga tahapan utama:
- Isolasi Selulosa: Sekam padi diekstraksi di dalam autoklaf menggunakan NaOH dan dihidrolisis dengan peracetic acid, menghasilkan bubuk selulosa putih murni dengan rendemen (yield) mencapai 40% dan tingkat kristalinitas 30%.
- Sintesis Carboxymethyl Cellulose (CMC): Selulosa yang didapat kemudian diubah menjadi CMC melalui proses alkalisasi dan karboksimetilasi menggunakan asam monokloroasetat, yang terbukti memenuhi standar nasional yang ditetapkan Indonesia.
- Pembuatan Bioplastik: Bubuk CMC hasil sintesis diformulasikan dengan senyawa Polyethylene Glycol (PEG) sebagai agen pelentur (plasticizer), kemudian dicetak dan dikeringkan menjadi lembaran bioplastik.

Karakteristik Unggul: Siap Gantikan Plastik Konvensional
Berdasarkan hasil pengujian laboratorium, formulasi terbaik ditemukan pada komposisi rasio seimbang antara CMC dan PEG. Formulasi ini menghasilkan bioplastik dengan tingkat kejernihan (clarity) paling optimal.
Lebih dari itu, bioplastik berbasis sekam padi ini menunjukkan karakteristik mekanis yang sangat bersaing dengan Polylactic Acid (PLA)—jenis plastik biodegradable komersil yang saat ini umum digunakan di dunia dari sisi Kekuatan Tarik (Tensile Strength), Regangan Putus (Elongation at Break), Massa Jenis (Density), dan Kemampuan Segel Panas (Heat-Sealability).
Melalui publikasi riset ini, tim Sekolah Vokasi UGM membuktikan bahwa pengelolaan sumber daya terbarukan yang dilakukan secara bertanggung jawab mampu menjawab tantangan lingkungan global. Inovasi bioplastik sekam padi ini secara langsung mempercepat pencapaian tiga poin penting SDGs, yaitu:
- SDG 9 (Industri, Inovasi, dan Infrastruktur): Mendorong lahirnya inovasi teknologi material baru berbasis riset sirkular domestik dan proses manufaktur berkelanjutan.
- SDG 12 (Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab): Mengurangi penumpukan limbah sektor agrikultur sekaligus menyediakan alternatif kemasan ramah lingkungan guna menekan ketergantungan pada plastik sekali pakai.
- SDG 13 (Penanganan Perubahan Iklim): Berpotensi menekan emisi karbon global karena proses produksinya menghindari bahan bakar fosil dan tidak menghasilkan residu beracun yang merusak ekosistem bumi.
Riset ini memberikan pandangan baru yang berharga bahwa dengan meminimalkan penggunaan asam kuat berbahaya, industri masa depan tetap mampu memproduksi material fungsional bernilai ekonomi tinggi tanpa harus mengorbankan kelestarian lingkungan hidup.


















