Cangkang rajungan selama ini lebih banyak berakhir sebagai limbah dari industri pengalengan hasil laut. Di Indonesia, jumlahnya tidak sedikit. Negara ini merupakan salah satu penghasil rajungan terbesar di dunia, dengan produksi mencapai 109.000 ton pada 2022. Kini, limbah tersebut dikembangkan menjadi bahan untuk membuat separator baterai lithium-ion yang memiliki kinerja tinggi.
Rajungan adalah krustasea laut yang masih berkerabat dengan kepiting. Hewan bernama ilmiah Portunus pelagicus ini memiliki tubuh pipih, sepasang capit, serta kaki belakang berbentuk seperti dayung yang membantunya berenang. Daging rajungan banyak dimanfaatkan sebagai bahan pangan, sementara cangkangnya selama ini belum banyak dimanfaatkan setelah proses pengolahan.
Peneliti Pusat Riset Lingkungan dan Teknologi Bersih Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Muhamad Nasir, bersama tim peneliti dari Institut Teknologi Bandung mengembangkan cara untuk mengubah cangkang tersebut menjadi material bernilai tambah. Inovasi ini ditujukan untuk menjawab persoalan limbah industri perikanan sekaligus kebutuhan material baterai yang lebih berkelanjutan.
Limbah Laut Jadi Material Baterai
Berdasarkan data Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia (FAO) 2022, produksi rajungan dunia mencapai 278.000 ton per tahun. Indonesia menyumbang sekitar 109.000 ton dari produksi tersebut.
Besarnya produksi membuat industri pengolahan rajungan juga menghasilkan cangkang dalam jumlah besar. Selama ini, cangkang dari industri pengalengan umumnya dibuang tanpa pemanfaatan lebih lanjut.
“Limbah cangkang rajungan dari industri pengalengan biasanya dibuang begitu saja. Kami mengisolasi kitin dari cangkang rajungan, kemudian mengubahnya menjadi kitin nanofiber melalui proses ultrasonikasi dan electrospinning,” kata Nasir dalam Forum e-Asia Joint Research Program 15th Joint Review Meeting & Annual Board Meeting 2026, Selasa (8/9).
Cangkang rajungan sendiri mengandung sekitar 20–30 persen kitin, 40–50 persen kalsium karbonat, dan 25 persen protein. Kitin menjadi bagian penting dalam penelitian ini karena dapat diolah menjadi material berbentuk serat berukuran sangat kecil.
Prosesnya diawali dengan isolasi kitin. Kalsium karbonat dihilangkan melalui proses demineralisasi menggunakan asam klorida atau HCl, sedangkan protein dihilangkan melalui deproteinasi menggunakan natrium hidroksida atau NaOH.
Dibentuk Menjadi Separator Baterai
Setelah kitin berhasil diperoleh, material tersebut diubah menjadi kitin nanofiber berukuran sekitar 62 nanometer melalui proses ultrasonikasi. Nanofiber kemudian dikompositkan dengan polivinil alkohol atau PVA menggunakan teknik electrospinning.
Teknik tersebut memanfaatkan tegangan listrik tinggi untuk menghasilkan serat berukuran nano. Serat-serat ini kemudian membentuk membran yang digunakan sebagai separator baterai.
Separator merupakan salah satu komponen penting dalam baterai lithium-ion. Material ini berada di antara elektroda positif dan negatif untuk mencegah keduanya bersentuhan langsung, sekaligus memungkinkan ion lithium bergerak melalui elektrolit selama proses pengisian dan pelepasan energi.
“Kitin yang telah diisolasi kemudian diubah menjadi kitin nanofiber berukuran sekitar 62 nanometer melalui proses ultrasonikasi. Selanjutnya, kitin nanofiber dikompositkan dengan PVA melalui proses electrospinning, yaitu teknik pembuatan serat nano dengan bantuan tegangan listrik tinggi, untuk menghasilkan membran separator,” ujar Nasir.
Kinerja Melampaui Separator Komersial
Hasil pengujian menunjukkan separator berbasis kitin memiliki sejumlah karakteristik yang lebih baik dibandingkan separator komersial Celgard2400. Porositasnya mencapai 86 persen, sedangkan Celgard2400 berada pada 53 persen.
Kemampuan menyerap elektrolit juga mencapai 388 persen, jauh di atas separator komersial yang berada pada 113 persen. Separator berbasis kitin juga menunjukkan penyusutan kurang dari 2 persen dan mampu mempertahankan kinerja baterai secara stabil.
Pada pengujian konduktivitas ionik, material tersebut mencapai 1,41 mS/cm. Angka ini lebih tinggi dibandingkan separator komersial yang hanya mencapai 0,19 mS/cm.
Ketahanan terhadap panas juga menjadi salah satu keunggulannya. Dalam pengujian pada suhu 90 derajat Celsius selama satu jam, separator mengalami penyusutan hanya 1,4 persen.
“Keunggulan separator alami ini adalah penyusutan kurang dari 2 persen dengan tetap mempertahankan kinerja baterai yang stabil,” kata Nasir.
Ketika diuji pada sel baterai Li/LiFePO₄, separator berbasis kitin mampu mempertahankan kapasitas pelepasan sebesar 142 mAh/g secara stabil selama 120 siklus pengisian dan pengosongan.
Penelitian ini tidak berhenti pada cangkang rajungan. Tim juga mengembangkan separator berbahan selulosa asetat yang menunjukkan kinerja lebih baik.
“Dengan menggunakan limbah cangkang rajungan, kami memberikan nilai tambah pada limbah laut sekaligus menciptakan produk yang berkelanjutan dan ramah lingkungan,” tandas Nasir.
Hasil penelitian separator berbasis kitin tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal internasional Langmuir pada 2025 dengan judul “Electrospun Poly(vinyl Alcohol)/Chitin Nanofiber Membrane as a Sustainable Lithium-Ion Battery Separator”. Inovasi ini menunjukkan bahwa limbah dari industri perikanan dapat dikembangkan menjadi material untuk teknologi penyimpanan energi.
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
