Nanosilika adalah partikel silika yang berukuran sangat kecil berskala nanometer. Partikel silika yang berukuran satu nanometer ini diperoleh dari pembakaran sekam padi. Karena ukurannya yang sangat kecil, di bawah 100 nanometer (nm), nanosilika ini sangat prospektif untuk dikembangkan di masa yang akan datang.
Sekam padi mengandung sekitar 20% silika atau silikon oksida (SiO2) yang bermanfaat sebagai bahan baku industri, mulai dari industri pupuk hingga elektronik. Dengan bantuan inovasi dan teknologi, saat ini sekam padi telah berhasil dimurnikan menjadi silika. Jika produksi padi nasional 80 juta ton gabah kering giling per tahun, maka potensi produksi sekam padi sekitar 16 juta ton per tahun dan (nano) silika yang dihasilkan mencapai 3,2 juta ton per tahun. Dengan asumsi harga silika Rp15.000/kg maka potensi nilai tambah yang diperoleh dari abu sekam padi sebesar Rp48 triliun per tahun.
Limbah Sekam Padi Bernilai Emas
Sekam padi mengandung karbon, hidrogen, nitrogen, kalium, oksigen, dan silika serta serat, selulosa, lignin, ekstrak bebas nitrogen, pentosa, dan abu. Jika sekam padi dibakar akan menghasilkan abu sebanyak 20%. Abu sekam padi mengandung silika sekitar 94–96%. Abu silika dapat diproses menjadi aneka produk berkualitas dan bernilai ekonomi tinggi. Silika dari sekam padi lebih unggul dibandingkan silika mineral karena butiran silika sekam padi lebih halus dan reaktif.
Saat ini, kebutuhan silika untuk industri dipasok dari negara-negara penghasil silika, seperti Amerika Utara, China, Jepang, dan beberapa negara di Eropa. Silika tersebut berasal dari batuan alam (pasir kuarsa) yang dihancurkan. Melihat peluang pasar silika yang demikian besar dan produksi sekam padi yang melimpah, Indonesia berpotensi menjadi salah satu negara produsen silika. Di samping itu, hanya sedikit negara yang memproduksi sekam padi dalam jumlah melimpah.
Manfaat Nanosilika
Balitbangtan terus mengembangkan teknologi produksi nanosilika dari sekam padi dengan biaya produksi yang lebih murah dan kualitas hasil yang sama dengan produk impor. Pabrik berskala penelitian untuk mengolah sekam padi menjadi silika diharapkan menjadi titik tolak bagi pengembangan industri silika di Indonesia.
Silika banyak digunakan dalam berbagai industri, terutama mikrosilika dan nanosilika. Pada industri pangan, penambahan silika sebagai antikempal bertujuan untuk mencegah terjadinya penggumpalan. Dalam industri pembuatan pasta gigi, silika ditambahkan sebagai pembersih. Sementara dalam kosmetik berupa bedak, silika berperan dalam meningkatkan kehalusan bedak serta menyerap keringat dan minyak di kulit.
Silika juga berperan dalam meningkatkan kualitas ban, yaitu memperpanjang usia ban dan memperbaiki daya cengkeram. Selain itu, silika merupakan bahan dasar pada pembuatan gelas dan keramik. Keramik yang dihasilkan dapat dijadikan bahan semikonduktor elektronik. Karena berukuran sangat kecil, nanosilika banyak digunakan untuk pembuatan bahan bangunan, misalnya sebagai bahan campuran pada beton. Rongga yang kosong di antara partikel-partikel semen akan diisi oleh nanosilika sehingga dapat meningkatkan kekuatan dan daya tahan beton.
Kelangkaan air bersih di beberapa wilayah sering kali tidak dapat dipenuhi dari air tanah. Untuk mengatasi hal itu, dilakukan proses desalinasi air laut. Salah satu caranya adalah pemisahan air dan garam dengan menggunakan membran. Pemberian nanosilika pada pembuatan membran dapat meningkatkan kepadatan membran sehingga mampu menyaring air laut dengan lebih baik.
Nanosilika berperan penting dalam meningkatkan produksi padi. Perannya adalah memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah yang lebih lebih baik daripada silika biasa. Selain itu dapat meningkatkan ketersediaan fosfor bagi tanaman.
Pada pertanaman padi di tanah masam, pemberian nanosilika akan mengurangi keracunan tanaman terhadap aluminium dan besi. Pemberian nanosilika pada tanaman padi dapat memacu pertumbuhan dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit. Penyemprotan pupuk nanosilika dalam bentuk koloid terbukti memberi pengaruh yang lebih baik dibanding silika biasa dalam hal umur panen, jumlah gabah, persentase gabah hampa, berat seribu butir gabah, dan produktivitas tanaman. Nanosilika dalam bentuk serbuk telah dimanfaatkan sebagai penyalut pupuk urea sehingga memberi manfaat tambahan dapat mengendalikan pelarutan dan meningkatkan efisiensi pupuk.
Aplikasi teknologi nano dalam sektor pertanian diharapkan dapat mendorong peningkatan produksi pertanian secara modern, efisien, produktif, dan berkelanjutan. (WD’2024)
Sumber :
Inovasi budi daya padi/Tim Pusat Perpustakaan dan Penyebaran Teknologi Pertanian. Jakarta: IAARD Press, 2017.
https://repository.pertanian.go.id/handle/123456789/6119
