Wadah styrofoam hingga kini digunakan masyarakat sebagai kemasan makanan dan pelindung barang, karena ringan dan praktis, serta bisa langsung dibuang begitu saja. Padahal, ketika menjadi limbah, wadah bekas itu bisa bertahan lama di lingkungan karena sifatnya yang sangat sulit terurai secara alami.
Namun, di tangan tim peneliti Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro (Undip), Semarang, Jawa Tengah, limbah yang selama ini mencemari lingkungan, diolah kembali sehingga memberi manfaat.
Melalui pendekatan upcycling (peningkatan nilai guna limbah), mereka merekayasa polistirena dari styrofoam bekas menjadi material penyusun elektroda superkapasitor. Material ini dapat menjadi perangkat penyimpan energi listrik berkecepatan tinggi.
Secara kimia, styrofoam tersusun atas polistirena, yaitu jenis plastik polimer berantai panjang, menyimpan potensi besar untuk ditransformasikan menjadi material fungsional baru. Karena itulah, gagasan upcycling tersebut kemudian diarahkan pada pengembangan bahan elektroda superkapasitor, sebagai upaya mempertemukan persoalan limbah plastik dengan kebutuhan material penyimpan energi.
Penelitian ini dipimpin oleh Prof Ngadiwiyana, bersama Evita Damayanti, Damar Nurwahyu Bima, Purbowatiningrum Ria Sarjono, dan Irma Fifa Yanti. Hasil riset mereka dipublikasikan dalam jurnal internasional Polymer-Plastics Technology and Materials pada 31 Juli 2026.
Riset tersebut berawal dari keprihatinan peneliti terhadap masifnya penggunaan kemasan styrofoam di masyarakat. ”Kita tentu sangat familiar dengan styrofoam dalam kehidupan sehari-hari. Kita bisa menjumpainya di mana-mana, mulai dari pedagang kaki lima hingga restoran yang menggunakannya sebagai wadah makanan,” ujar Ngadiwiyana, saat dihubungi dari Jakarta, Minggu (25/10/2026).
Sebagai akademisi yang menekuni bidang kimia polimer, melihat bahwa styrofoam secara kimia tersusun atas polistirena, yaitu plastik polimer berantai panjang yang berpotensi diolah menjadi material fungsional baru.
”Dari situ, saya berpikir, mengapa limbah yang selama ini dianggap tidak berguna, tidak kita manfaatkan menjadi sesuatu yang bernilai tambah? Saya bersama tim kemudian berdiskusi dan tertarik meneliti bagaimana styrofoam bekas dapat diolah menjadi material fungsional yang berpotensi mendukung perkembangan teknologi,” jelas Ngadiwiyana.
Polistirena murni (polimer utama) pada styrofoam bersifat kurang menghantarkan listrik dan sulit berinteraksi dengan elektrolit. Oleh karena itu, tim peneliti melakukan modifikasi atau merekayasa struktur kimianya.
Salah satu peluang yang dikembangkan tim peneliti, adalah pemanfaatan styrofoam sebagai bahan elektroda superkapasitor. Sederhananya, elektroda merupakan bagian penting dari perangkat penyimpan energi yang berperan dalam proses penyimpanan dan pelepasan muatan listrik. Superkapasitor sendiri memiliki kemampuan mengisi dan melepaskan energi dengan cepat.
Superkapasitor dikenal mampu menerima dan melepas muatan dengan cepat serta menjalani pengisian-pengosongan energi secara berulang. Dalam sistem gabungan, superkapasitor dapat menyuplai daya tinggi dalam waktu singkat, sementara baterai menyediakan kapasitas energi lebih besar.
Kinerja superkapasitor antara lain ditentukan oleh elektroda, tempat muatan disimpan dan dilepaskan. Akan tetapi, polistirena murni (polimer utama) pada styrofoam bersifat kurang menghantarkan listrik dan sulit berinteraksi dengan elektrolit. Oleh karena itu, tim peneliti melakukan modifikasi atau merekayasa struktur kimianya melalui proses sulfonasi dengan menambahkan gugus sulfonat guna menghasilkan polistirena tersulfonasi (PSS).
Modifikasi tersebut mengubah sifat kimia material agar dapat berinteraksi lebih baik dengan larutan elektrolit. PSS tersebut kemudian dikombinasikan dengan polianilin (PANi), yaitu polimer yang mampu menghantarkan arus listrik, serta mangan dioksida (MnO₂) yang dapat menyimpan muatan melalui reaksi pereduksian-oksidasi (redoks). Kombinasi ketiganya membentuk komposit PSS/PANi/MnO₂.
Pengujian di laboratorium menunjukkan, penggabungan ketiga komponen tersebut menghasilkan peningkatan kinerja material secara signifikan. Kemampuan menerima dan menyalurkan daya dalam waktu sangat singkat ini menjadikan material komposit berbasis styrofoam sangat potensial digunakan sebagai elektroda superkapasitor yang dapat dipadukan dengan baterai untuk memenuhi kebutuhan pasokan energi tinggi.
Selain untuk penyimpanan energi, tim peneliti melihat peluang pengembangan elektroda berbasis limbah styrofoam untuk aplikasi di bidang lingkungan melalui teknologi elektrokimia. Sebagai contoh, material elektroda dapat diteliti lebih lanjut untuk digunakan dalam proses pengolahan air limbah, seperti membantu menghilangkan polutan melalui proses elektrokimia.
Material berbasis polistirena juga berpotensi dikembangkan menjadi adsorben untuk menyerap polutan atau material penyerap minyak. Tentu, setiap aplikasi memerlukan modifikasi material dan pengujian tersendiri untuk memastikan efektivitasnya.
”Harapan kami, penelitian ini dapat membuka cara pandang baru bahwa limbah styrofoam bukan sekadar sampah, melainkan sumber bahan baku alternatif yang masih memiliki nilai guna,” katanya.
Sebab, harapannya, melalui prinsip 3R (Reduce, Reuse, Recycle) dan pendekatan upcycling, limbah styrofoam berpotensi diolah menjadi material fungsional dengan nilai tambah yang lebih tinggi.
Dengan penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan, pemanfaatan limbah styrofoam diharapkan tidak hanya mendukung pengembangan teknologi penyimpanan energi, tetapi juga membuka peluang inovasi untuk pengolahan lingkungan dan kebutuhan industri lainnya.
Bagi Ngadiwiyana, dan timnya, penelitian tersebut menarik karena menggabungkan dua hal, yaitu upaya meningkatkan nilai guna limbah plastik dan pengembangan material untuk teknologi penyimpanan energi. ”Kami ingin menunjukkan bahwa styrofoam bukan sekadar sampah yang harus dibuang, tetapi juga berpotensi menjadi bahan baku yang bermanfaat jika diolah dengan pendekatan ilmu pengetahuan dan teknologi,” papar Ngadiwiyana.
Kendati hasil pengujian laboratorium yang sangat menjanjikan, menurut Ngadiwiyana, penerapan material tersebut ke skala industri masih membutuhkan penelitian lanjutan. Kajian tersebut penting agar material yang dihasilkan tidak hanya menunjukkan kinerja yang baik di laboratorium, tetapi juga berpotensi diterapkan secara nyata.
Kami berharap riset ini terus dikembangkan hingga memberikan manfaat nyata bagi masyarakat. (Kusworo Adi)
Dekan Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro, Prof Dr. Kusworo Adi, mengapresiasi inovasi pemanfaatan limbah styrofoam sebagai material penyimpan energi. Penelitian tersebut merupakan inovasi yang tidak hanya mendukung pengembangan teknologi penyimpanan energi, tetapi juga memberikan nilai tambah bagi limbah plastik.
”Kami berharap riset ini terus dikembangkan hingga memberikan manfaat nyata bagi masyarakat, sekaligus mendukung program Undip Zero Waste menuju kampus yang berkelanjutan,” ungkapnya.
Komentar (0)