Memanfaatkan limbah pertanian yang melimpah sebagai bahan baku material filtrasi udara berkinerja tinggi, disertasi ini membuktikan bahwa solusi pencemaran udara bisa lahir dari rantai nilai yang selama ini diabaikan — sabut kelapa.
Dr. Eka Fitriani Ahmad berhasil mempertahankan disertasinya pada Sidang Doktor dari Program Studi Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung (ITB) pada 16 April 2026 Penelitiannya menawarkan jawaban atas dua tantangan besar sekaligus: pencemaran udara yang makin mengancam kesehatan publik, dan tumpukan limbah pertanian yang selama ini belum dimanfaatkan secara optimal. Jawabannya ditemukan di sabut kelapa.
Indonesia adalah salah satu produsen kelapa terbesar di dunia, namun sabut kelapa — bagian terluar buah kelapa — sebagian besar masih menjadi limbah. Disertasi ini menunjukkan bahwa di dalam serat sabut kelapa tersimpan potensi luar biasa: bahan baku selulosa berkualitas tinggi yang dapat direkayasa menjadi material filtrasi udara generasi lanjut, dengan performa yang bersaing dengan filter sintetis konvensional.
Langkah awal penelitian ini adalah mengisolasi α-selulosa dari sabut kelapa melalui proses delignifikasi — yakni pemisahan lignin dari serat. Metode yang digunakan adalah katalisis soda–antrakuinon (SAQ), yang terbukti lebih efisien dalam menghilangkan lignin sekaligus meningkatkan kadar selulosa dibanding metode konvensional. Hasilnya adalah pulp berkualitas tinggi dengan kadar α-selulosa mencapai 61–81%, yang siap menjadi bahan baku dua jalur sintesis material yang berbeda namun saling melengkapi.
Jalur pertama menghasilkan Carbonized Cellulose Aerogels (CCAs) — aerogel selulosa yang dikarbonisasi melalui proses sol–gel. Material ini memiliki arsitektur konduktif semi-grafitik yang unik, memungkinkan dua mekanisme penangkapan partikel bekerja sekaligus: transport muatan tunneling percolation dan gaya tarik Coulomb (elektrostatik). Hasilnya sungguh menonjol — CCAs teroptimasi mencapai efisiensi penghilangan partikel mendekati 98,6% untuk PM2,5 dan 99,0% untuk PM10, standar yang setara dengan filter udara industri kelas tinggi.
Jalur kedua mengonversi selulosa murni menjadi selulosa asetat (dengan derajat substitusi ≈2,5), lalu diproses menjadi membran nanoserat melalui teknik electrospinning. Membran yang dihasilkan memiliki diameter serat sangat halus — hanya 70 hingga 220 nanometer — dengan karakteristik mesoporositas dan luas permukaan yang presisi. Membran ini menunjukkan efisiensi penangkapan lebih dari 95% untuk partikel berukuran di bawah 50 nm, dengan ukuran partikel paling sulit tertangkap (most penetrating particle size) berada di kisaran 90–120 nm.
Yang membedakan penelitian ini dari studi material serupa adalah perhatian serius terhadap skalabilitas. Desain proses mengintegrasikan pemurnian kimia, rekayasa mikrostruktur, dan fungsionalitas elektrostatik dalam satu kerangka yang dirancang untuk dapat dikembangkan ke skala industri. Ini bukan sekadar demonstrasi laboratorium — ini adalah proof of concept yang membuka jalur menuju produksi filter udara berbasis biomassa secara komersial.
Dalam konteks ekonomi sirkular, penelitian ini juga memiliki implikasi strategis: mengubah sabut kelapa dari limbah pertanian bervolume tinggi menjadi produk bernilai tambah tinggi, sekaligus mengurangi ketergantungan pada bahan baku sintetis berbasis fosil dalam industri filtrasi.
Sidang ini dipimpin oleh Prof. Ir. Andojo Wurjanto, MCE, Ph.D. dan dihadiri oleh Prof. Ir. Puji Lestari, Ph.D., Prof. Dr. Ir. Katharina Oginawati, M.S., Prof. Dr. Eng. Muhammad Miftahul Munir, S.Si., M.Si. dan Prof. Ir. Indah Rachmahtiah Siti Salami, M.Sc., Ph.D., Dr. Asep Sofyan, S.T., M.T., Prof. Dr. Yoki Yulizar, M.Sc. (POLTEKNAKER), Penelitian ini diharapkan dapat membuka peluang kolaborasi antara sektor akademik, industri pertanian, dan industri teknologi lingkungan untuk mengembangkan solusi filtrasi udara berkelanjutan yang relevan bagi Indonesia dan negara-negara tropis penghasil kelapa lainnya.
