Tim Mahasiswa S1 Fakultas Biologi UGM Angkatan 2022 yang diketuai oleh Ghefira Nur Fatimah dengan empat rekannya Jauza Hanifah Azzahra, Meinawa Amaliah, Fadilla Nur Hidayat, dan Nimas Ayu Pramesthi berhasil memperoleh Juara 1 pada Lomba Karya Tulis Ilmiah Nasional di bawah bimbingan Dr. Wiko Arif Wibowo S.Si. Kompetisi ini diselenggarakan oleh Universitas Brawijaya pada tanggal 1 Juni-13 September 2023 dengan tema “Bersinergi Membangun Negeri dengan Inovasi Terapan Teknologi Menuju Indonesia Mandiri”. Kegiatan tersebut berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu pengumpulan karya, penilaian karya, pengumuman finalis, pengumpulan video presentasi, penilaian video presentasi, serta pengumuman pemenang.
Subtema yang dipilih adalah Teknologi Pengolahan Pangan dan Pertanian dengan judul karya “Pupuk Organik Kapsul Berbahan Dasar Limbah Organik Rumah Tangga sebagai Wujud Ekonomi Sirkular dan Pelestarian Lingkungan”. Penulisan karya ilmiah ini dilatarbelakangi oleh adanya permasalahan timbunan sampah yang terus meningkat di Indonesia. Indonesia merupakan daerah penghasil sampah dengan 21,2 ton sampah per tahunnya yang didominasi oleh sampah rumah tangga, seperti sampah sisa makanan (food waste), daun-daun kering, kayu, ranting pohon, serta industri makanan. Salah satu jenis limbah industri rumah tangga yang digunakan oleh Ghefira dan rekan-rekannya adalah limbah cangkang kepiting bakau (Scylla serrata). Tubuh kepiting bakau sebagian besar berupa cangkang sekitar 80% dari beratnya dan sisanya berupa daging yang dapat dikonsumsi sekitar 20%. Mereka memilih cangkang kepiting bakau karena memiliki sifat biocompatible, biodegradability (dapat terurai secara alami), toksisitas yang rendah, mudah disintesis, dan aman diaplikasikan.
Dalam inovasinya, Ghefira dan empat rekannya menerapkan dua teknologi, yakni vermicomposting dan teknologi microwave. Teknologi ini mengubah limbah organik menjadi suatu produk inovasi, yaitu pupuk organik kapsul larut air. Pupuk organik terbuat dari limbah organik rumah tangga, sedangkan untuk cangkang kapsul larut air terbuat dari limbah kepiting bakau. Teknologi vermicomposting diterapkan dalam pembuatan pupuk organik, sedangkan teknologi microwave diterapkan dalam pembuatan cangkang kapsul yang larut air. Teknologi vermicomposting adalah teknologi pengomposan yang memanfaatkan cacing tanah berjenis Eisenia foetida dan Eisenia Eugeniae. Cacing tanah memiliki kemampuan alami dalam merombak bahan organik menjadi pupuk kompos. Hasil akhir dari teknologi Vermicomposting adalah vermikompos yang merupakan campuran kotoran cacing (casting) dan pupuk kompos.
Teknologi kedua adalah teknologi microwave untuk pembuatan cangkang kapsul larut air dengan bahan baku cangkang kepiting bakau. Pada cangkang kepiting bakau terkandung senyawa kitin yang dapat ditransformasi menjadi kitosan sebagai bahan pembuatan cangkang kapsul. Kitosan dari cangkang kepiting bakau memiliki berat molekul yang besar, maka teknologi microwave ini diterapkan untuk menghasilkan kitosan dengan derajat deasetilasi tinggi serta memiliki berat molekul yang rendah, sehingga akan memiliki kelarutan dalam air yang tinggi. Proses pembuatan cangkang kapsul kitosan terdiri dari beberapa langkah yang harus dilakukan secara berurutan, yaitu preparasi sampel, isolasi kitin (proses deproteinasi, demineralisasi, dan dekolorisasi), sintesis kitosan (menggunakan microwave untuk dideasetilasi berulang), pembuatan Glukosamin Hidroklorida (GLcN HCl) (melalui proses hidrolisis dan sentrifugasi), serta yang terakhir pembentukan cangkang kapsul menggunakan cetakan kapsul modifikasi.
Melalui dua teknologi tersebut akan dihasilkan pupuk organik kapsul yang memiliki banyak keunggulan. Penggunaan pupuk yang sebelumnya perlu mencampur beberapa bahan akan menimbulkan kesan yang ribet. Melalui bentuk produk yang berupa kapsul akan memudahkan dalam pengaplikasiannya pada tanaman. Masyarakat tidak perlu lagi resah menakar pupuk, karena di dalam pupuk organik kapsul sudah terdapat unsur-unsur yang diperlukan tanaman secara lengkap dan tepat. Selain itu, bentuk kapsul juga akan memudahkan penyimpanan karena ukuran yang relatif kecil akan menghemat tempat penyimpanan. Pupuk organik kapsul memiliki waktu larut dalam air yang relatif cepat, sehingga dalam penggunaanya tidak menimbulkan sampah kembali. Dengan demikian, pupuk organik kapsul menerapkan sistem ekonomi sirkular dan diharapkan dapat melestarikan lingkungan. [Penulis: Ghefira Nur Fatimah]
