Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan oleh industri kelapa sawit. Meskipun sering dianggap sebagai sampah, TKKS memiliki potensi besar sebagai sumber energi terbarukan berkat kemampuannya untuk diolah menjadi bahan karbon aktif. Penelitian terbaru mengungkapkan bagaimana TKKS dapat dimanfaatkan lebih lanjut dengan teknologi karbonisasi dan aktivasi karbon untuk menghasilkan material yang bermanfaat dalam bidang energi, khususnya dalam pembuatan baterai. Penelitian ini berfokus pada proses karbonisasi dan aktivasi karbon dari TKKS, yang melibatkan beberapa langkah penting untuk meningkatkan kualitas karbon yang dihasilkan. Karbonisasi adalah proses awal di mana TKKS dipanaskan pada suhu tinggi untuk menghilangkan sebagian besar unsur volatile, meninggalkan material yang kaya akan karbon. Aktivasi karbon, yang merupakan langkah berikutnya, bertujuan untuk meningkatkan porositas dan luas permukaan karbon tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan mengaktivasi TKKS menggunakan larutan KOH dan NaOH dengan variasi konsentrasi. Proses aktivasi dilakukan pada suhu yang berbeda, yakni antara 700 hingga 900°C. Dalam rangka mendapatkan morfologi dan karakteristik karbon aktif, berbagai teknik analisis digunakan, termasuk Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDX) untuk memeriksa struktur dan komposisi karbon, serta uji Brunauer-Emmett-Teller (BET) untuk menentukan luas permukaan karbon.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur aktivasi yang optimal untuk TKKS adalah 900°C. Pada suhu ini, komposisi karbon yang dihasilkan mencapai 81.47%, sementara oksigen menyusut menjadi 18.53%. Luas permukaan karbon pada suhu ini juga tercatat cukup besar, yakni 334.28 m²/g. Hal ini menunjukkan bahwa suhu tinggi tidak hanya meningkatkan kadar karbon tetapi juga memperbesar area permukaan yang dapat berfungsi sebagai media penyimpanan energi. Dalam hal morfologi partikel, diameter pori terkecil yang tercatat adalah 2.54 nanometer. Pori-pori kecil ini berpengaruh signifikan terhadap sifat elektrokimia dari karbon aktif. Uji kapasitansi spesifik menunjukkan nilai tertinggi sebesar 96.41 F/g, menandakan kapasitas penyimpanan energi yang sangat baik dari karbon aktif ini. Salah satu tujuan utama dari penelitian ini adalah pengembangan prototype baterai berbasis karbon TKKS. Berdasarkan hasil uji coba, prototype baterai yang dirancang menunjukkan tegangan tertinggi mencapai 1.12V. Desain baterai ini diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penyimpanan energi dengan memanfaatkan bahan dari limbah pertanian secara optimal.
Penelitian ini tidak hanya berfokus pada aspek teknis, tetapi juga pada disseminasi hasil penelitian kepada publik dan komunitas ilmiah. Setiap tahun, artikel ilmiah mengenai hasil penelitian ini diterbitkan di website LPPM ITK untuk membagikan temuan dan kemajuan terbaru kepada para peneliti dan praktisi di bidang energi terbarukan. Pada tahun-tahun mendatang, diharapkan akan ada pengembangan lebih lanjut dalam pembuatan prototype baterai dan potensi aplikasi industri dari teknologi ini. Penelitian ini membuka wawasan baru mengenai pemanfaatan limbah pertanian, khususnya TKKS, sebagai sumber energi terbarukan yang potensial. Proses karbonisasi dan aktivasi karbon yang dikembangkan memberikan hasil yang signifikan dalam meningkatkan kualitas karbon aktif dari TKKS. Dengan suhu aktivasi optimal di 900°C, TKKS tidak hanya menghasilkan karbon dengan luas permukaan besar tetapi juga memiliki kapasitansi spesifik yang tinggi, menjadikannya bahan yang ideal untuk aplikasi baterai. Inisiatif ini menggambarkan bagaimana limbah pertanian dapat diubah menjadi solusi berkelanjutan untuk kebutuhan energi. Dengan pengembangan prototype baterai dan publikasi ilmiah yang berkelanjutan, penelitian ini tidak hanya berkontribusi pada pemanfaatan limbah secara efektif tetapi juga berpotensi memajukan teknologi penyimpanan energi di masa depan.
Penelitian ini tidak hanya berfokus pada aspek teknis, tetapi juga pada disseminasi hasil penelitian kepada publik dan komunitas ilmiah