Surfaktan Berbahan Dasar Tanaman Tebu sebagai Salah Satu Solusi Permasalahan Kelangkaan Minyak Bumi

Surfaktan adalah salah satu produk turunan minyak bumi yang banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari karena kemampuannya menurunkan tegangan permukaan suatu cairan. Surfaktan banyak dipakai dalam bidang industri, terutama industri tinta untuk menurunkan tegangan permukaan tinta agar dapat menghasilkan tinta yang cepat kering pada kertas. 

Penggunaan surfaktan yang banyak ini menyebabkan penurunan jumlah minyak bumi di dunia, sehingga cadangan minyak di dunia semakin sedikit. Hal ini menyebabkan surfaktan berbahan dasar selain minyak bumi harus diciptakan untuk mengurangi frekuensi pemakaian minyak bumi, sehingga minyak bumi dapat dipakai di sektor lain untuk jangka waktu yang lebih panjang. 

Surfaktan berbahan dasar organik, seperti surfaktan berbahan dasar lignin, sulfat, natrium telah diciptakan untuk menanggulangi masalah yang ditimbulkan oleh surfaktan berbahan dasar minyak bumi.

Minyak bumi merupakan zat abiotik yang berasal dari tumbuhan dan diperkirakan oleh para ilmuwan hanya akan bertahan 120 tahun lagi dengan syarat tidak bertambahnya frekuensi penggunaan minyak bumi. Penggunaan minyak bumi per tahunnya tercatat sebesar 84 juta barrel (13,4 juta meter kubik) per harinya, atau 4.9 km kubik per tahunnya. 

Penggunaan terbesar adalah pada sektor bahan bakar kendaraan bermotor karena kenaikan kepemilikan kendaraan bermotor di Indonesia cukup tinggi, yakni sebesar satu juta unit per tahun. 

Penggunaan minyak bumi lainnya adalah untuk pembuatan surfaktan, yakni sebesar 95 ribu ton per tahun karena surfaktan bermanfaat dalam pembuatan tinta, penggalian minyak bumi, dan sektor lain yang membutuhkan kelebihan surfaktan, yakni menurunkan tegangan permukaan. 

Cadangan minyak bumi dunia saat ini berkisar 190 km kubik (1,2 triliun barrel) tanpa pasir minyak, atau 595 km kubik (3,74 triliun barrel) jika pasir minyak ikut dihitung.

Surfaktan berbahan dasar organik merupakan salah satu jalan keluar untuk menghemat penggunaaan minyak bumi dari sektor produksi surfaktan berbahan dasar minyak bumi. Salah satu bahan organik yang dapat digunakan adalah tebu karena mudah didapatkan dan memiliki kandungan lignin yang tinggi. 

Lignin pada tanaman tebu adalah sebesar 22,09%, kandungan lignin yang tinggi ini akan diolah menjadi surfaktan yang bernama lignosulfonat. Jumlah tebu yang digunakan pada industri gula maupun toko yang menjual minuman tebu pada tahun 2020 diproyeksikan sebesar 1.360.753 ton. 

Jumlah konsumsi tebu yang tinggi menghasilkan ampas tebu yang banyak, kemudain ampas tebu tersebut dapat diolah menjadi lignosulfonat  untuk mensubstitusi surfaktan berbahan dasar minyak bumi.

Surfaktan dari ampas tebu yang nanti akan berbentuk lignosulfonat, dibuat melalui beberapa langkah. Pertama, ampas tebu dipanaskan selama 5 jam dengan larutan NaOH 2%, agar lignin terpisah dari selulosa dan hemiselulosa yang merupakan senyawa pengotor yang melekat pada lignin. 

Kemudian, hasil pemanasan dilarutkan dalam suasana asam dengan mentitrasinya menggunakan asam sulfat sampai pH menjadi dua, namun larutan yang dihasilkan masih belum homogen karena masih bercampur dengan larutan yang berisi senyawa pengotor. Setelah itu, larutan disaring dengan kertas saring selama 8 jam, lalu endapan diambil. 

Endapan dikeringkan dalam oven bersuhu 80C untuk menguapkan air yang terkandung. Endapan tersebut dilarutkan dalam larutan NaHSO3 30% sebanyak 350mL sambil dipanaskan, agar gugus lignosulfonat yang terbentuk setelah penambahan NaHSO3 30% menjadi homogen dengan larutan. Kemudian, larutan dimasukkan ke alat rotavapor untuk dipanaskan sambil diputar. Hasil akhir dari langkah-langkah ini adalah serbuk kering yang berupa lignosulfonat.

Secara kualitatif, surfaktan substitusi berbahan dasar tebu menunjukkan hasil penulisan yang tidak berbeda jauh dengan tinta berbahan dasar surfaktan minyak bumi, keduanya menghasilkan tulisan berwarna hitam pekat yang dapat dibaca dengan jelas. 

Tinta yang diberi surfaktan berbahan dasar tanaman tebu sebanyak 5% membutuhkan waktu 21,8 detik untuk kering pada kertas, sedangkan tinta yang menggunakan tinta berbahan dasar surfaktan minyak bumi membutuhkan waktu 19,6 detik untuk kering pada kertas, keduanya berselisih 2,2 detik. 

Pembuatan yang mudah dan hasil tulisan yang tidak jauh berbeda membuat tinta berbahan dasar surfaktan tanaman tebu dapat menggantikan tinta berbahan dasar surfaktan minyak bumi.