Hasil 3D printing menggunakan filamen berbahan dasar ampas pati aren dan cangkang udang-udangan

Kampus ITS, ITS News – Filamen merupakan salah satu komponen yang penting dalam teknologi 3D printing. Dengan kreativitas yang dimiliki, Mahasiswa Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) menyulap limbah ampas pati aren dan kulit hewan udang-udangan (Crustacea) menjadi biodegradable filamen untuk keperluan 3D printing.

Adalah Ghozi Nashiruddin, otak di balik inovasi tersebut. Menurutnya, teknologi 3D printing patut menjadi perhatian dunia di era Revolusi Industri 4.0. Teknologi ini mampu mencetak berbagai material dalam bentuk 3D dari sebuah desain digital yang dibuat sebelumnya. Ia juga mengatakan bahwa teknologi 3D printing memiliki kegunaan yang luas mulai dari bidang arsitektur, militer, transportasi, antariksa, hingga medis.

Di sisi lain, mahasiswa Departemen Teknik Material ITS ini mengungkapkan, Indonesia dikaruniai keberanekaragaman Sumber Daya Alam (SDA) material alami. Yang disayangkan olehnya, terkadang, SDA ini tidak dimanfaatkan secara optimal. “Contohnya limbah ampas pati aren dan kulit hewan udang-udangan yang justru menjadi limbah pencemar lingkungan,” terangnya.

Dijelaskan oleh pria yang akrab disapa Ghazi ini, ampas pati aren memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi yaitu sebesar 76,35 persen dari beratnya. Selulosa tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan polimer alam dalam bentuk Poli Asam Laktat (PLA). “PLA sendiri merupakan bahan filamen 3D, walau biasanya bukan diolah dari limbah,” papar pria berkacamata ini.

Sedangkan limbah kulit hewan Crustacea seperti udang, kepiting, dan rajungan, lanjut Ghozi, memiliki kandungan zat kitosan. Zat ini yang memiliki sifat seperti dapat terbiodegradasi, tak beracun, dan mampu mengadsorpsi. “Jumlahnya juga melimpah di Indonesia, contohnya hasil observasi yang dilakukan beberapa pasar tradisional di Provinsi Gorontalo menunjukan penumpukan kulit udang tanpa pemanfaatan,” ungkapnya.

Zat selulosa dan kitosan inilah yang kemudian dipadukan oleh Ghozi untuk membuat filamen 3D printing yang ramah lingkungan. Karya yang dilombakan pada Material and Metallurgical Paper Competition  (MPC) 2019 ini memang sengaja dibuat ramah lingkungan karena memiliki kemampuan mengurai seiring berjalannya waktu. “Karena tema perlombaan ini material eco-friendly, maka saya memang menggunakan bahan-bahan yang bisa terurai sewaktu-waktu,” tuturnya.

Meskipun dapat terurai sewaktu-waktu, Ghozi mengungkapkan zat kitosan yang digunakan dalam filamen berpengaruh pada peningkatan kekuatan filamen. Selain itu, Ia menjelaskan kitosan juga dapat meningkatkan ketahanan filamen terhadap bakteri. “Akibatnya umur filamen bisa menjadi lebih panjang,” pungkasnya.

Di sisi lain, Ghozi tidak menampik bahwa inovasinya masih memiliki kekurangan. Ghozi memberi contoh terkait pencampuran antara PLA-Kitosan yang kadang menimbulkan penurunan kualitas dari filamen tersebut. “Proses percampuran (blending) yang dilakukan dalam kondisi tertentu akan menimbulkan pori pada filamen,” jelasnya.

Oleh karena itu, Ghozi berharap kedepannya penelitian ini dapat disempurnakan oleh pihak lain. Secara pribadi, Ia mengatakan belum memiliki rencana lebih lanjut dalam pengembangannya. “Terkait rencana komersialisasi mungkin ada, karena ide ini dirasa dapat mengurangi limbah di Indonesia serta menyongsong keberjalanan revolusi industri 4.0,” ujarnya.

Usaha yang dicurahkan Ghozi untuk penelitian ini tidak sia-sia. Inovasinya berhasil menyabet juara pertama dalam Kategori Industri pada ajang Material and Metallurgical Paper Competition  (MPC) 2019 yang diselenggarakan oleh Teknik Material dan Metalurgi Institut Teknologi Kalimantan (ITK). (fat/id)

Ghozi Nashiruddin (tengah), saat menerima penghargaan atas inovasinya dalam ajang MPC 2019 di ITK.