Mahasiswa UNNES Kembangkan Fotokatalis Kulit Jeruk untuk Degradasi Methyl Orange

Dari limbah kulit jeruk, lahir inovasi material fotokatalitik yang mampu menguraikan zat pewarna methyl orange dalam limbah tekstil.

***

Siapa sangka kulit jeruk yang biasa terbuang di dapur rumah tangga bisa menjadi bahan dasar teknologi untuk membersihkan air tercemar? Di tangan sekelompok mahasiswa Universitas Negeri Semarang (UNNES), limbah kulit jeruk justru menjadi sumber inspirasi untuk menciptakan material baru yang ramah lingkungan.

Berawal dari keprihatinan terhadap pencemaran air akibat limbah industri tekstil, mereka mencoba mencari solusi yang sederhana namun berdampak nyata. Limbah cair dari industri tekstil mengandung zat pewarna sintetis seperti methyl orange yang sulit terurai secara alami. Zat ini tidak hanya membuat air berubah warna, tetapi juga menghambat penetrasi cahaya matahari ke dalam air dan mengganggu keseimbangan ekosistem sungai.

Untuk menjawab persoalan itu, para mahasiswa Teknik Kimia UNNES mengembangkan material fotokatalitik berbasis kulit jeruk, yang dapat mempercepat proses penguraian zat pewarna berbahaya di air. Melalui metode one-step hydrothermal synthesis, limbah kulit jeruk diubah menjadi partikel berukuran nanometer yang disebut nitrogen-doped carbon quantum dots (NCQDs). Partikel ini kemudian dikombinasikan dengan titanium dioksida NP (TiO₂) untuk membentuk material komposit yang mampu menyerap cahaya tampak dan memicu reaksi fotokatalitik.

Material tersebut bekerja dengan prinsip sederhana namun efektif. Ketika disinari cahaya, elektron dalam material akan tereksitasi dan menciptakan pasangan elektron–hole yang kemudian bereaksi dengan molekul air dan oksigen di sekitarnya. Reaksi ini menghasilkan radikal bebas yang sangat reaktif, mampu memecah molekul methyl orange menjadi senyawa yang lebih aman bagi lingkungan.

Untuk memastikan keberhasilan sintesis, tim melakukan uji Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-ray (EDX). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa partikel NCQDs terdistribusi merata pada permukaan TiO₂, membentuk struktur yang homogen dan stabil. Analisis unsur juga memperlihatkan keberadaan karbon, oksigen, dan titanium sebagai komponen utama material komposit.

Tahap berikutnya adalah uji fotodegradasi, di mana larutan methyl orange diekspos pada cahaya tampak dengan kehadiran material fotokatalitik tersebut. Hasilnya menunjukkan penurunan intensitas warna secara signifikan dalam waktu 90 menit, terutama pada variasi dengan kadar TiO₂ NP 20 mg. Temuan ini menandakan bahwa material hasil sintesis memiliki aktivitas fotokatalitik yang tinggi sekaligus efisiensi energi yang baik.

Meski dilakukan di laboratorium sederhana, penelitian ini memberikan gambaran bahwa inovasi hijau tidak selalu membutuhkan peralatan mahal atau sumber daya besar. Kulit jeruk yang selama ini dianggap limbah ternyata bisa menjadi bahan bernilai tinggi jika diolah dengan pendekatan ilmiah dan semangat keberlanjutan.

Lebih dari sekadar eksperimen, riset ini juga menjadi bentuk kesadaran bahwa sains bisa menjadi alat untuk menyelesaikan persoalan lingkungan di sekitar kita. Pemanfaatan limbah organik seperti kulit jeruk tidak hanya membantu mengurangi sampah, tetapi juga membuka peluang bagi teknologi bersih yang mendukung Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya poin 6 tentang air bersih dan sanitasi layak serta poin 12 tentang produksi dan konsumsi yang bertanggung jawab.

Ke depan, tim peneliti berharap material ini dapat diuji lebih lanjut terhadap berbagai jenis polutan lain yang umum ditemukan di limbah industri. Dengan pengembangan berkelanjutan, inovasi ini berpotensi menjadi bagian dari sistem pengolahan limbah skala kecil yang efisien dan ramah lingkungan.

Dari laboratorium kecil di Semarang, cerita ini menunjukkan bagaimana ide sederhana bisa tumbuh menjadi langkah nyata untuk bumi yang lebih bersih. Sebuah bukti bahwa sains, jika dipadukan dengan empati dan kreativitas, dapat mengubah hal yang terbuang menjadi solusi yang menyelamatkan.