Category Archives: Lignin

Bambu, rumput raksasa sejuta potensi

Siapa yang tidak mengenal bambu? Waktu kecil keluarga saya memanfaatkan bambu untuk untuk berbagai macam kebutuhan termasuk membuat pagar, saung (tempat beristirahat di sawah), dan bahkan kandang ayam dan kambing. Tanaman bambu saat itu masih banyak ditanam di lahan-lahan kosong, pinggir sungai hingga di belakang kuburan di desa. Memanfaatkan tanaman bambu untuk konstruksi ringan sangatlah mungkin untuk dilakukan. Saat ini pemanfaatan bambu di sekitar rumah sudah sangat jarang ditemukan. Rumah-rumah bilik bambu yang dulu menjamur sudah tergantikan dengan rumah berdinding tembok dan batako. Bukan hanya pemanfaatannya, budidaya tanaman bambu sudah semakin berkurang seiring bertambahnya optimalisasi penggunaan lahan untuk perumahan maupun tempat usaha.

f920f84ddf26b82f7a4376b047109288fd26e4f8_800x600
Bambu sebagai bahan baku bangunan Sumber : green school

Di Indonesia saya mencoba mencari bangunan hunian modern yang semuanya berbahan baku bambu, namun sayang tak pernah menemukannya, hingga saya menemukan Green School Bali yang menggunakan bambu sebagai bahan konstruksi utama dengan gaya arsitektur yang mengagumkan. Diolah dan dimanfaatkan dengan cara modern, mereka berhasil memanfaatkan bambu dengan baik.

Di pulau Bali selain Green School ternyata terdapat sebuah rumah enam tingkat yang dirancang secara khusus dengan menggunakan bambu. Hampir seluruh bangunan tersebut terbuat dari bambu. Menurut informasi yang saya peroleh dari lantai empat, ruang duduknya kita bahkan bisa menghadap ke ngarai dengan pemandangan yang sangat indah. Betapa tingginya rumah tersebut. Untuk menuju ke rumah tersebut kita pun disuruh melalui jembatan yang terbuat dari bambu pula.

Oh iya hal menarik lainnya adalah desain atapnya dibuat melengkung untuk menangkap angin, sehingga udara akan terasa lebih sejuk. Jika saya perhatikan beberapa ruangan disana juga dibiarkan terbuka. Mungkin bagi perancang akan lebih nyaman untuk membangun sistem sirkulasi udara di Indonesia yang memiliki cuaca yang panas.

Kesan kemewahan muncul saat saya melihat interior beberapa ruangan yang dibuat, khususnya kamar mandi. Kamar mandi tersebut terletak di sudut ruangan, dan terbuat dari bambu. Saya tidak bisa membayangkan saat pengguna kamar mandi tersebut menggunakan kamar mandi tentunya akan menimbulkan suara yang jelas terdengar hingga ke ruang tamu. Bambu bukanlah peredam suara yang lebih baik bila dibandingkan dengan tembok.

Apa yang telah mereka rancang dan bangun dengan bahan konstruksi bambu bukanlah sesuatu hal yang baru di Indonesia. Dari gubuk-gubuk kecil sampai jembatan megah tradisional di Jawa, bambu sudah digunakan diberbagai daerah tropis dunia selama puluhan ribu tahun. Ada pulau bahkan benua yang pertama kali dicapai dengan rakitan bambu.

Sebenarnya bambu adalah rumput raksasa yang dapat tumbuh di tanah yang tidak subur, tanah yang curam, atau di sisi pegunungan. Bambu tumbuh dengan air hujan, mata air, sinar matahari, dan dari 1,450 jenis bambu yang tumbuh di dunia, Indonesia baru menggunakan beberapa jenis bambu saja sebagai bahan baku konstruksi diantaranya bambu apus, betung, hitam, andong, dan legi.

Tanaman bambu di Indonesia ditemukan mulai dari dataran rendah sampai pegunungan. Pada umumnya ditemukan di tempat-tempat terbuka dan daerahnya bebas dari genangan air. Tanaman bambu hidup merumpun, mempunyai ruas dan buku. Pada setiap ruas tumbuh cabang-cabang yang berukuran jauh lebih kecil dibandingkan dengan buluhnya sendiri. Pada ruas-ruas ini tumbuh akar-akar sehingga pada bambu dimungkinkan untuk memperbanyak tanaman dari potonganpotongan ruasnya, disamping tunas-tunas rumpunnya.

Bambu yang dimanfaatkan umumnya yang sudah masak tebang, lebih kurang berumur empat tahun dan pemanenannya dengan sistem tebang pilih. Setelah ditebang biasanya direndam dalam air mengalir, air tergenang, lumpur, air laut atau diasapkan. Kadang -kadang diawetkan juga dengan bahan kimia. Kegiatanselanjutnya adalah pengeringan.

Saya sempat bekerja dengan bambu betung saat penelitian dulu, tanamannya sangatlah tinggi, bisa mencapai 18 meter. Coba saja mengambil bambu ini dengan membawa truk itu turun gunung, pasti tidak akan cukup. Bambu tanaman yang kuat, daya tariknya setara dengan baja, daya tekannya setara beton, artinya apabila kita menghantamkan beban sebesar empat ton langsung ke sebilah bambu, dan bambu tidak akan hancur. Karena ia hampa, ringan, maka cukup ringan untuk diangkat oleh beberapa orang saja dalam pemanenannya. Akhirnya saya mendapatkan tanaman ini dari Kebun Raya Bogor di tahun 2009.

Permasalahan yang sering ditemui dalam penggunaan bambu adalah pertama, bambu sangat sulit dilindungi dari serangan hama/serangga khususnya serangga rayap dan bubuk. Jadi hampir semua bangunan bambu mudah rapuh. Ada organisme tertentu yang menggerogoti bambu menjadi debu. Itu sebabnya kebanyakan orang, khususnya di Asia, berpendapat bahwa hanya mereka yang sangat miskin atau hidup di pinggiranlah yang mau hidup di rumah berbahan dasar bambu. Padahal sebenarnya potensinya bisa lebih dari itu.

Untuk mengatasi permasalah tersebut sebenarnya bisa dilakukan dengan teknologi pengawetan kayu dengan bahan pelapis yang aman. Borax sebagai garam alami dapat menjadikan bambu lebih awet dan mengubah bambu menjadi sebuah bahan bangunan yang baik.

Kedua, Di Indonesia saya perhatikan belum bergabungnya arsitek, desainer, dan insinyur, yang fokus memanfaatkan bahan baku bambu sebagai kajian ilmiahnya secara komprehensif. Masing-masing masih bekerja dengan penelitiannya sendiri-sendiri, sehingga kita masih mendapatkan produk yang dihasilkan masih memiliki banyak kekurangan. Dalam memanfaatkan bahan baku alami kata kuncinya adalah kita sebaiknya mengenal kelebihan/potensi dan kekurangan bambu. Pengetahuan yang kita peroleh pada akhirnya akan menumbuhkan ketertarikan terhadap bambu itu sendiri,. Kita akan bisa mendesain apapun produk bambu sesuai dengan kekuatannya, melindunginya dari hama organisme perusak, dan memanfaatkan kelenturannya. Hal itu tidak mungkin dapat kita pelajari langsung dalam satu rumpun ilmu. Tim ini akan benar-benar bekerja sesuai dengan kelebihan dan keterbatasan yang dimiliki oleh bambu. Bekerja keras untuk mendapatkan sesuatu hal yang baru.

Bambu merupakan salah satu anugerah dari Tuhan Yang Maha Esa untuk kita manfaatkan dengan sebaik-baiknya. Bambu adalah salah satu tumbuhan berkayu yang dapat diperbaharui kembali (renewable resources). Berbeda dengan minyak bumi dan batu bara, tanaman bambu bisa ditanam dalam waktu yang sangat singkat hanya 8 hingga 9 tahun. Bila kita bisa memanfaatkan bambu untuk kesejahteraan dan kemamfaatan bagi masyarakat tentunya itu akan lebih baik. Bisakah kita mencobanya sekarang ?

Karakteristik Reaksi Lignin dalam Cairan Ionik; Gliserol Jenis Enol-Eter sebagai Produk Dekomposisi Primer Model Senyawa β-O-4

Karakteristik Reaksi Lignin dalam Cairan Ionik; Gliserol Jenis Enol-Eter sebagai Produk Dekomposisi Primer Model Senyawa β-O-4

Lignoselulosa (polimer karbohidrat) terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Lignin merupakan Struktur polimer yang kurang dipahami karena sifat kimianya yang kompleks. Ada 2 metode yang dilakukan dalam isolasi lignin yaitu MWL (milled wood lignin) dimana MWL terutama diambil dari lamela tengah karena  lignin total berada pada daerah tersebut, dan EMAL (enzymatic mild acidolysis) dimana metode ini dapat mencapai hasil yang tinggi dan persiapan kemurnian yang tinggi pula. EMAL memiliki potensi untuk menjadi metode yang baik untuk persiapan lignin.

Karakterisasi selulosa bambu berbasis membran komposit ramah lingkungan dengan teknologi NMMO

Characterization of bamboo cellulose-based green composite film by NMMO technology

Hongxia FANG, Jinyu SUN, Lei ZHANG Higher Education Press and Springer-Verlag 2008

Karakterisasi selulosa bambu berbasis membran komposit ramah lingkungan dengan teknologi NMMO

Selulosa bambu, lignin, dan pati merupakan tiga besar material polimer yang jumlahnya melimpah di alam. Ketiganya telah dipelajari dan banyak diterapkan sebagai bahan terdegradasi dan terbarukan karena ketiganya merupakan bahan yang dapat diperbaharui. Dengan alasan demikian maka dibuatlah suatu membran komposit dengan penambahan bahan tersebut dengan pemodifikasian secara kimia. Teknik NMMO merupakan salah satu teknik pembuatan membran komposit yang memanfaatkan bahan alam secara keseluruhan dan secara langsung. Setelah pembuatan membran kompositnya, analisa dilakukan dengan menggunakan FTIR, WXRD, dan AFM.

Oleh:  Umar Toriq (G44080096), Siti Hapsah (G44080041), Yuthika RN (G44090083), Kartika Ekasari (G44090102)

THE EXPLAINED VARIATION BY LIGNIN AND EXTRACTIVE CONTENT ON HIGHER HEATING VALUE OF WOOD

Komponen makromolekul utama  dinding sel  adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin yang terdapat pada semua jenis kayu. Proporsi dan komposisi kimia lignin dan hemiselulosa dalam softwood dan hardwood berbeda, sementara selulosa merupakan komponen yang seragam dari semua jenis kayu.

Ekstraktif adalah kelompok zat heterogen  yang dapat diekstraksi dari kayu dengan menggunakan pelarut polar dan non polar. Ekstraktif terdiri dari berbagai senyawa organik seperti lilin, alkaloid, protein, fenolat sederhana dan kompleks, gula sederhana, pektin, lendir, resin,senyawa terpen, pati, glikosida, saponin, dan minyak.

Lignin adalah zat fenolik yang terdiri dari ikatan tidak teratur unit hidroksil-metoksi yang tersubstitusi fenilpropana. Prekursor biosintesis lignin adalah p-coumarilalkohol, conyferyl alkohol, dan alkohol sinapyl. p-coumaril alkohol adalah prekursor  minor dari  lignin softwood dan hardwood. Conyferyl alkohol adalah prekursor utama dari lignin softwood, dan juga prekursor lignin hardwood. Sinapyl alcohol adalah prekursor lignin hardwood. Lignin memberikan kontribusi untuk peningkatan sifat kekuatan mekanik seperti ketinggian pohon. Lignin memainkan peran penting sebagai bahan baku dalam produksi bioproducts dan biofuel (bahan bakar).

Nilai kalor tinggi (HHV) adalah nilai absolut dari  energi pembakaran spesifik yang dinyatakan dalam satuan joule untuk satuan massa dari biofuel  solid yang  dibakar dengan oksigen dalam kalorimeter  bom dibawah kondisi tertentu. Produk pembakaran terdiri dari oksigen, nitrogen, karbon dioksida, sulfur dioksida, dan uap air . Tillman menemukan hubungan linear antara HHV dan kandungan karbon. HHV untuk ekstraktif, lignin dan holosellulose  menyatakan kandungan karbonnya. Ekstraktif yang tinggi memiliki nilai kalor yang lebih tinggi.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis kandungan lignin dan kandungan ekstraktif 17 bahan kayu yang berkorelasi dengan nilai kalor tinggi (HHV). Penelitian ini dilakukan menggunakan bahan dalam bentuk pelet kayu untuk penentuan karakteristik bahan bakar.

Oleh : ADE EVAN ERVIANA G44080083, IIS ISMAWATI G44090009, YUSNI NUR AMALINA G44090027, ANITA PURNAMASARI G44090077

FTIR spectroscopy, chemical and histochemical characterisation of wood and lignin of five tropical timber wood species of the family of Dipterocarpaceae

Kayu dipterocarpaceae mempunyai banyak aplikasi yang berbeda.  Misalnya, kelompok Apitong dari kayu Filipina terdiri dari 9 karakteristik spesies pohon genus dipterocarpus dan mengandung banyak struktur komersial kayu (Newman et al. 1996). Kayu keras dan berat diklasifikasikan sebagai penggunaan umum bahan. Dipterocarpus kerrii (nama dagang minyak), anggota dari kelompok ini mempunyai densitas 700-910 kg m-3 dan baik untuk kayu konstruksi tetapi membutuhkan perlakuan perlindungan jika digunakan di tempat terbuka di daerah tropis (Newman et al. 1996).

Kelompok Yakal terdiri dari 12 spesies dari genera hopea dan Shorea. Kayu kelompok ini digunakan untuk kelas tinggi pekerjaan konstruksi dan instalasi lainnya memerlukan kekuatan dan daya tahan. Dalam kelompok ini, Hopea plagata (densitas: 800–1,200 kg m-3)  dilaporkan dapat bertahan lama di bawah keadaan cuaca cerah, mencakup kontak dengan tanah dalam tropis basah (Lomibao 1973; Newman et al. 1996).

Kelompok mahoni terdiri dari 7-9 tradisinal spesies ekspor, yang meliputi spesies umum dari genera Shorea, Parashorea, dan Pentacme. Kelompok ini golongan pertama sebagai sumber log dan kayu ekspor terdiri dari kayu bulk dalam pasa domestik dan lapisan log untuk penggilingan kayu koposit. Kayu ini digunakan untuk furnitur dan lemari kaca karena warna dan motif yang cantik, bagian sampah dan residu kayu digunakan untuk pulp dan pembuatan kertas. Kelompok ini mempunyai densitas kayu yang rendah dan medium 400-590 kg m-3 dan mengandung spesies seperti Parashorea malaanoman (nama dagang: Bagtikan, White Lauan), Shorea almon (nama dagang: Meranti atau Mahoni merah) dan Shorea contorta (sinonim Pentacme contorta, nama dagang: White Lauan).

Daya tahan kayu menyajikan lignin dan ekstraktif lainnya (Gierlinger et al. 2004a). Lignin merupakan polifenol utama  komponen dalam kayu, mengandung 20-30% masa kering kayu (Boerjan et al. 2003). Lignin membuat sel tanaman menjadi kaku, penolak serangga dan resisten kimia. Lignin merupakan pertahanan utama dari patogen, serangga, predator, dan cahaya UV (Polle et al. 1997; Whetten et al. 1998). Kayu Trema orientalis, tumbuh cepat, spesies hardwood dalam negara tropis, mengandung 45-50% lignin (Jahan dan Mun 2007). Kandungan lignin di hutan Amazon Brazil sekitar 26–37% (Santana and Okino 2007).

Kandungan lignin dikuantifikasi melalui metode lignin klason. Lignin klason yang berbeda pada spesies dikarakterisasi melalui spektroskopi FTIR dan membandingkan respektif spektra kayu. Prinsip spektra FTIR yaitu analisis komponen dan unsur kimia utama seperti ekstraktif kayu, karbon, dan kandungan nitrogen.

Rismawati (G44080086), Suci Dwi Apriliana (G44080085), Rizki Amilia (G44080058), Widya Astuti (G44080060)