Teknologi Karbon dan Jamur: Inovasi BRIN Membuka Peluang Baru Pengolahan Limbah
Pengolahan limbah tidak selalu harus mengandalkan proses mekanis atau kimia berskala besar. Pemanfaatan material berbasis karbon dan kemampuan biologis jamur menunjukkan bagaimana riset dapat menghadirkan pendekatan baru untuk mengurangi pencemaran sekaligus meningkatkan nilai guna limbah.
Persoalan limbah di Indonesia membutuhkan solusi yang tidak hanya mampu mengurangi volume sampah, tetapi juga menangani zat pencemar yang terkandung di dalamnya. Limbah industri, misalnya, dapat membawa senyawa kimia yang sulit terurai dan berpotensi mencemari air maupun tanah apabila tidak diolah dengan baik.
Di tengah tantangan tersebut, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) terus mengembangkan pendekatan berbasis ilmu material dan bioteknologi. Dua bidang yang menarik perhatian adalah pemanfaatan material karbon untuk pengolahan limbah serta penggunaan jamur dan enzim yang dihasilkannya untuk membantu menguraikan senyawa pencemar.
Keduanya memperlihatkan bahwa teknologi lingkungan dapat dikembangkan dengan memanfaatkan karakteristik material sekaligus proses biologis yang tersedia di alam.
Karbon Aktif untuk Menangani Pencemaran Air
Material berbasis karbon telah lama dimanfaatkan dalam teknologi pengolahan air, salah satunya dalam bentuk karbon aktif. Struktur material ini memiliki pori-pori yang dapat membantu menangkap atau mengadsorpsi berbagai zat pencemar dari air.
BRIN mengembangkan pendekatan untuk meningkatkan kemampuan karbon aktif melalui modifikasi menggunakan iradiasi gamma dan penambahan Methyl Ester Sulfonate (MES), yaitu bahan tambahan yang lebih mudah terurai dan berasal dari sumber yang lebih ramah lingkungan. Riset yang dikembangkan Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia BRIN tersebut diarahkan untuk menangani air limbah yang tercemar logam berat, khususnya tembaga (Cu²⁺).
Logam berat menjadi salah satu persoalan penting dalam pengelolaan limbah industri karena dapat bersifat toksik dan sulit terurai secara alami. Apabila masuk ke badan air tanpa pengolahan yang memadai, pencemaran dapat berdampak terhadap ekosistem perairan dan kesehatan manusia.
Pengembangan material penyerap yang lebih efektif menjadi salah satu pilihan untuk membantu mengurangi konsentrasi pencemar sebelum air limbah dilepaskan ke lingkungan. Meski demikian, keberhasilan teknologi tersebut tetap harus dibuktikan melalui pengujian kinerja, termasuk kapasitas penyerapan, kemampuan penggunaan berulang, serta pengelolaan material setelah menyerap zat pencemar. BRIN – Badan Riset dan Inovasi Nasional
Jamur Pelapuk Kayu dan Potensi Bioremediasi
Pendekatan lain yang dikembangkan BRIN memanfaatkan kemampuan biologis jamur pelapuk kayu. Kelompok jamur ini memiliki kemampuan menghasilkan enzim yang dapat memecah berbagai senyawa kompleks. Salah satu enzim yang menjadi perhatian adalah lakase, yang berpotensi membantu menguraikan senyawa pencemar dari aktivitas industri.
BRIN mengembangkan enzim lakase Thlacc1 yang berasal dari jamur pelapuk kayu Indonesia. Penelitian ini mencakup pengembangan sistem lakase-mediator, teknik imobilisasi enzim, serta kajian mekanisme degradasi dan detoksifikasi senyawa pencemar.
Salah satu penerapannya adalah pengembangan teknologi myco-LECA, yaitu teknik imobilisasi jamur penghasil lakase pada material Light Expanded Clay Aggregate. Pendekatan ini dirancang agar jamur dapat dimanfaatkan dalam proses bioremediasi secara lebih terstruktur dan berkelanjutan.
Penelitian BRIN menunjukkan bahwa teknologi myco-LECA telah diaplikasikan pada limbah batik di Pekalongan dan air limbah tekstil di wilayah Jabodetabek. Selain limbah pewarna tekstil, lakase juga dikaji untuk membantu mendegradasi cemaran minyak ketika dikombinasikan dengan enzim pendegradasi lainnya, serta cemaran antibiotik trimetoprim. BRIN – Badan Riset dan Inovasi Nasional+1
Pemanfaatan jamur dan enzim ini menarik karena menawarkan pendekatan biologis untuk menangani pencemar yang tidak selalu mudah diuraikan melalui proses pengolahan konvensional. Namun, efektivitasnya bergantung pada jenis senyawa pencemar, kondisi lingkungan, aktivitas enzim, dan karakteristik limbah yang diolah.
Mengapa Pendekatan Biologis Penting?
Pengolahan limbah selama ini banyak mengandalkan proses fisik dan kimia, seperti penyaringan, pengendapan, oksidasi, dan penggunaan bahan kimia tertentu. Metode tersebut memiliki peran penting, tetapi pada kondisi tertentu dapat menghasilkan residu atau membutuhkan energi dan bahan tambahan dalam jumlah besar.
Bioremediasi menawarkan pendekatan berbeda dengan memanfaatkan organisme hidup atau produk biologisnya untuk mengubah senyawa pencemar. Dalam konteks ini, jamur dan enzim dapat membantu memecah struktur kimia tertentu sehingga senyawa tersebut menjadi lebih sederhana atau berkurang tingkat bahayanya.
Keunggulan potensial pendekatan ini adalah kemampuannya bekerja pada kondisi yang relatif lebih ringan dibandingkan sejumlah proses pengolahan kimia atau termal. Selain itu, teknologi biologis dapat dikembangkan sebagai bagian dari sistem pengolahan limbah terpadu.
Akan tetapi, bioremediasi bukan berarti semua limbah dapat diuraikan menggunakan jamur. Logam berat, misalnya, tidak dapat dihancurkan oleh proses biologis karena merupakan unsur kimia. Penanganannya membutuhkan mekanisme berbeda, seperti adsorpsi, pengendapan, atau pemisahan. Karena itu, pemilihan teknologi harus disesuaikan dengan karakteristik pencemar.
Menggabungkan Riset Material dan Bioteknologi
Pengembangan material karbon dan teknologi berbasis jamur memperlihatkan dua jalur riset yang dapat saling melengkapi dalam pengelolaan limbah.
Material karbon dapat dikembangkan untuk menangkap atau memisahkan zat pencemar, sementara jamur dan enzim dapat membantu menguraikan senyawa organik tertentu. Dalam sistem pengolahan terpadu, kedua pendekatan tersebut berpotensi digunakan pada tahapan yang berbeda sesuai kebutuhan.
Sebagai contoh, pengolahan air limbah industri dapat diawali dengan proses pemisahan partikel dan pengurangan beban pencemar, dilanjutkan dengan proses biologis untuk menangani senyawa organik tertentu, kemudian melalui tahap penyaringan atau pemolesan akhir sebelum air dilepaskan kembali ke lingkungan.
Rancangan seperti ini tentu memerlukan pengujian teknis. Peneliti perlu memastikan bahwa setiap tahapan tidak saling mengganggu, hasil pengolahan memenuhi baku mutu yang berlaku, dan residu yang dihasilkan tetap dikelola dengan aman.
Tantangan berikutnya adalah membawa hasil penelitian dari laboratorium menuju penerapan industri. Teknologi yang berhasil dalam skala penelitian belum tentu langsung ekonomis ketika diterapkan pada volume limbah yang jauh lebih besar. Ketersediaan bahan baku, biaya produksi material, kebutuhan perawatan, kestabilan kinerja, dan kemampuan pengoperasian menjadi faktor yang harus diperhitungkan.
Dari Inovasi Laboratorium Menuju Solusi Industri
Salah satu tantangan terbesar dalam riset lingkungan adalah memastikan inovasi tidak berhenti pada publikasi ilmiah atau prototipe. Teknologi perlu melalui tahapan pengujian, pengembangan skala, dan penerapan di lapangan agar manfaatnya dapat dirasakan oleh masyarakat maupun sektor industri.
Dalam konteks tersebut, kolaborasi antara BRIN, perguruan tinggi, pemerintah daerah, dan pelaku industri menjadi penting. Industri dapat menyediakan kebutuhan dan karakteristik limbah yang nyata untuk pengujian, sedangkan lembaga riset mengembangkan teknologi yang sesuai dengan persoalan tersebut.
Keberhasilan penerapan juga harus diukur secara menyeluruh. Tidak cukup hanya melihat seberapa besar konsentrasi pencemar berkurang, tetapi perlu diperiksa pula konsumsi energi, penggunaan bahan tambahan, umur pakai material, potensi residu sekunder, serta biaya operasional.
Pendekatan ini penting agar teknologi yang disebut ramah lingkungan benar-benar memberikan manfaat bersih bagi lingkungan, bukan sekadar memindahkan pencemaran dari satu media ke media lainnya.
Teknologi Pengolahan Limbah Harus Berangkat dari Karakteristik Pencemar
Inovasi berbasis karbon dan jamur yang dikembangkan BRIN menunjukkan bahwa ilmu material dan bioteknologi memiliki peluang besar dalam menjawab persoalan pencemaran. Keduanya menawarkan cara berbeda untuk menangani zat pencemar, mulai dari penyerapan logam berat hingga penguraian senyawa organik yang berasal dari aktivitas industri.
Namun, tidak ada satu teknologi yang dapat menyelesaikan seluruh jenis limbah. Pengolahan yang efektif harus dimulai dengan identifikasi sumber, jenis, konsentrasi, dan karakteristik pencemar, kemudian dilanjutkan dengan pemilihan metode yang tepat.
Pada akhirnya, kemajuan teknologi pengolahan limbah perlu berjalan beriringan dengan upaya mengurangi limbah dari sumbernya, memperbaiki proses produksi, serta memperkuat pengawasan terhadap pembuangan limbah industri. Riset seperti yang dikembangkan BRIN akan semakin bermakna apabila mampu diterapkan secara luas, terjangkau, dan terukur dampaknya.
Sebab, tujuan utama inovasi lingkungan bukan sekadar menciptakan teknologi baru, melainkan memastikan bahwa aktivitas manusia dan industri dapat berlangsung tanpa terus membebani ekosistem.
Referensi utama
- Kompas Lestari, 2 November 2026. BRIN Kembangkan Teknologi Berbasis Karbon dan Jamur untuk Urai Limbah. Baca artikel sumber. Halaman Kompas tidak dapat diakses langsung saat penulisan; uraian teknis di atas diperiksa silang menggunakan publikasi BRIN.
- BRIN, 9 Oktober 2026. Enzim Lakase Berbasis Biodiversitas Indonesia Berpotensi untuk Bioremediasi. Publikasi BRIN.
- BRIN, 1 April 2026. Lebih Cepat dan Ramah Lingkungan, BRIN Temukan Metode Alternatif Olah Limbah Air. Publikasi BRIN.
- RRI, 29 Mei 2026. Enzim Lakase BRIN Ubah Limbah Tekstil Jadi Bahan Ramah Lingkungan. Baca artikel RRI.
