Cangkang Rajungan Bisa Jadi Separator Baterai, Unggul dari Produk Komersial

Limbah cangkang rajungan ternyata bisa bermanfaat untuk memproduksi baterai lithium-ion -- baterai yang banyak digunakan pada perangkat elektronik, kendaraan listrik, hingga sistem penyimpanan energi dari pembangkit energi terbarukan.

Pusat Riset Lingkungan dan Teknologi pada Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) bersama Institut Teknologi Bandung berhasil mengolah kitin yang terkandung dalam cangkang untuk menjadi separator atau pemisah antara anoda dan katoda pada baterai.  

Peneliti BRIN Muhamad Nasir menjelaskan, di dalam cangkang rajungan, terdapat 20-30 persen kandungan kitin, 40-50 persen kalsium karbonat, dan 25 persen protein. 

“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 Join Review Meeting & Annual Board Meeting 2026, pada Selasa (8/9). 

Isolasi kitin dilakukan dengan dua tahap, yaitu menghilangkan kandungan kalsium karbonat menggunakan asam klorida (HCl) dan menghilangkan proteinnya menggunakan natrium hidroksida (NaOH).

Kitin yang telah diisolasi akan dipecah dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik (frekuensi sangat tinggi) untuk mengubahnya menjadi kitin nanofiber – serat berukuran sangat kecil sekitar 62 nanometer. 

Setelahnya, kitin nanofiber akan dicampur dengan dengan polyvinyl alcohol (PVA) melalui proses electrospinning atau teknik pembuatan serat nano dengan bantuan tegangan listrik tinggi. “Untuk menghasilkan membran separator,” ucap Nasir.

Pemanfaatan kitin ini bisa menjadi solusi untuk masalah limbah cangkang rajungan. Menurut data Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia (FAO) pada 2022, produksi rajungan dunia mencapai 278 ribu ton per tahun, hampir setengahnya yaitu 109 ribu ton berasal dari Indonesia. 

Industri pengalengan rajungan menghasilkan limbah cangkang yang melimpah dan umumnya dibuang tanpa pemanfaatan lebih lanjut.

Lebih Unggul Dibandingkan Separator Komersial

Menurut Nasir, separator berbahan dasar kitin memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan separator yang ada di pasaran atau sudah komersial. Porositas atau banyaknya pori dalam separator berbahan kitin mencapai 86 persen, jauh lebih tinggi ketika dibandingkan dengan separator komersial Celgard2400 yang hanya mencapai 53 persen.

Kemampuannya untuk menyerap elektrolit juga lebih tinggi, yaitu mencapai 388 persen. Sedangkan separator komersial hanya 113 persen. “Keunggulan separator alami ini adalah penyusutan kurang dari 2 persen, dengan tetap mempertahankan kinerja baterai yang stabil,” ujar Nasir. 

Artinya, separator itu lebih tahan terhadap panas. Saat diuji dengan dipanaskan pada suhu 90 derajat Celcius selama satu jam, tingkat penyusutannya hanya 1,4 persen. Jauh lebih rendah dibandingkan separator yang sudah komersial. 

Saat diuji, ion juga dapat bergerak lebih mudah melewati separator berbahan kitin dibandingkan separator yang sudaha komersial. Tingkat kemudahan gerak ion dalam separator berbahan kitin mencapai 1,41 mS/cm, sedangkan pada separator komersial hanya 0,9 mS/cm. 

Kemudian, saat diuji pada baterai litium besi fosfat (LFP), separator alami mampu mempertahankan kapasitas pelepasan sebesar 142 mAh untuk setiap gram secara stabil, setelah 120 kali pengisian dan pengosongan. Ini artinya, kinerjanya lebih baik dibandingkan separator komersial.

“Dengan menggunakan limbah cangkang rajungan, kami memberikan nilai tambah pada limbah laut sekaligus menciptakan produk yang berkelanjutan dan ramah lingkungan,” ucap Nasir.

Para peneliti juga mengembangkan separator baterai dari material selulosa asetat yang menghasilkan kinerja lebih tinggi.