Teknologi Pemadam Api Berbasis Pati Singkong: Cara Kerja dan Potensinya untuk Karhutla

Singkong selama ini lebih banyak dikenal sebagai bahan pangan. Umbi yang mudah ditemukan di berbagai daerah Indonesia tersebut dapat diolah menjadi beragam makanan, mulai dari singkong rebus, gorengan, keripik, hingga tepung. Namun, pemanfaatannya ternyata berpotensi berkembang jauh melampaui urusan dapur.

Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) tengah mengembangkan teknologi pemadam kebakaran berbasis pati singkong yang ditujukan untuk membantu penanganan kebakaran hutan dan lahan atau karhutla. Teknologi tersebut dikenal dengan nama CASSA-P.

Gagasan ini menarik karena bahan dasarnya berasal dari sumber daya yang relatif mudah ditemukan di Indonesia. Meski demikian, pati singkong bukanlah bahan yang secara sederhana dilemparkan ke api untuk memadamkannya. Ada proses formulasi dan mekanisme kimia tertentu yang membuatnya berpotensi meningkatkan efektivitas air dalam mengendalikan kebakaran vegetasi.

Lantas, bagaimana sebenarnya teknologi ini bekerja dan sejauh mana potensinya?

Singkong Tidak Digunakan sebagai Pemadam Sendirian

Hal pertama yang perlu dipahami adalah teknologi berbasis pati singkong tidak berarti tepung singkong biasa dapat digunakan begitu saja untuk memadamkan kebakaran.

Dalam pengembangan CASSA-P, pati singkong dipadukan dengan beberapa komponen lain, yaitu air, ammonium polyphosphate atau APP, serta wetting agent dalam konsentrasi tertentu.

Setiap bahan memiliki tugas yang berbeda.

Air tetap menjadi komponen utama untuk menyerap panas. Ketika air mengenai material yang terbakar, panas dari material tersebut digunakan untuk meningkatkan temperatur air hingga akhirnya terjadi penguapan. Proses ini membantu menurunkan temperatur bahan bakar sehingga api lebih sulit dipertahankan.

Masalahnya, air yang disemprotkan ke vegetasi dalam jumlah tertentu dapat segera mengalir atau menguap. Akibatnya, permukaan bahan bakar mungkin tidak cukup lama berada dalam kondisi basah.

Di sinilah pati singkong termodifikasi mendapatkan perannya.

Pati tersebut dirancang untuk meningkatkan kemampuan cairan menempel pada permukaan vegetasi sehingga air tidak langsung hilang. Dengan cairan yang bertahan lebih lama, proses pendinginan dapat berlangsung lebih efektif.

Apa Peran Wetting Agent?

Komponen berikutnya adalah wetting agent atau zat pembasah.

Secara sederhana, bahan ini membantu cairan menyebar dan membasahi permukaan dengan lebih baik. Pada vegetasi yang terbakar, kemampuan cairan untuk menyebar dan menembus material menjadi penting karena bahan bakar kebakaran hutan tidak hanya berupa permukaan tanah.

Daun, ranting, rumput, semak, dan material organik lainnya mempunyai karakteristik permukaan yang berbeda. Jika cairan hanya berada di permukaan, efektivitasnya bisa terbatas.

Wetting agent membantu formulasi menjangkau material tersebut secara lebih merata.

Dengan demikian, ketiga komponen utama—air, pati termodifikasi, dan wetting agent—bekerja secara saling melengkapi. Air berfungsi terutama sebagai pendingin, pati membantu mempertahankan cairan di permukaan, sedangkan wetting agent meningkatkan kemampuan cairan untuk menyebar dan membasahi bahan bakar vegetasi.

Namun, formulasi tersebut masih dalam tahap penelitian. Konsentrasi masing-masing bahan perlu ditentukan berdasarkan pengujian sehingga menghasilkan keseimbangan antara efektivitas, keamanan, dan kemudahan aplikasi.

APP Memberikan Perlindungan Tambahan terhadap Api

Selain membantu air bekerja lebih lama, CASSA-P juga menggunakan ammonium polyphosphate atau APP sebagai komponen fire retardant.

APP memiliki mekanisme yang berbeda dari air.

Ketika material yang telah diberi formulasi tersebut menerima panas, APP dapat memicu mekanisme kimia yang mendorong material kaya selulosa membentuk lebih banyak residu karbon padat atau char.

Lapisan char ini memiliki peranan penting dalam proses penghambatan api.

Lapisan tersebut dapat membantu mengurangi perpindahan panas dan massa sekaligus mengurangi kontak langsung antara material yang menjadi bahan bakar dengan oksigen. Karena api membutuhkan panas, bahan bakar, dan oksigen untuk terus berlangsung, mengganggu salah satu unsur tersebut dapat membantu memperlambat proses pembakaran.

Jadi, teknologi ini tidak sekadar mengandalkan air untuk “mendinginkan” api. Formulasi dirancang untuk menggabungkan mekanisme fisik dan kimia dalam memperlambat pembakaran.

Bagaimana CASSA-P Dibuat?

Pengembangan CASSA-P dimulai dari pati singkong.

Pati diekstraksi dari bahan baku singkong, kemudian melalui proses pemurnian. Setelah itu, pati dimodifikasi untuk memperoleh karakteristik yang dibutuhkan dalam formulasi.

Modifikasi ini menjadi bagian penting karena pati biasa belum tentu memiliki sifat yang ideal untuk digunakan sebagai bahan pendukung pemadaman kebakaran.

Setelah karakteristik pati sesuai dengan kebutuhan penelitian, bahan tersebut kemudian dikombinasikan dengan komponen fosfat, wetting agent, dan air.

Komposisi akhirnya tidak bisa ditentukan hanya berdasarkan perkiraan. Para peneliti harus menguji berbagai formulasi untuk mencari konsentrasi yang mampu memberikan performa terbaik.

Salah satu tantangannya adalah membuat cairan tetap efektif tetapi tidak terlalu kental. Jika formulasi terlalu kental, cairan berpotensi mengendap atau bahkan mengganggu sistem pemompaan.

Masalah tersebut menjadi semakin penting jika formulasi akan digunakan melalui kendaraan pemadam, pompa, atau perangkat udara seperti drone.

Bisa Disemprotkan Menggunakan Drone

Salah satu aspek menarik dari teknologi ini adalah kemungkinan penggunaannya melalui jalur darat maupun udara.

Untuk aplikasi di darat, formulasi dapat dicampurkan ke dalam tangki air sebelum disemprotkan ke wilayah yang menjadi sasaran.

Sementara itu, drone dapat digunakan untuk menjangkau lokasi yang sulit didatangi manusia atau membutuhkan respons cepat.

Dalam skenario tertentu, drone dapat diarahkan ke titik api awal atau spot fire. Formulasi juga berpotensi digunakan pada sisi kebakaran maupun area yang ingin dilindungi dari perambatan api.

Penggunaan drone menjadi menarik karena kebakaran hutan dan lahan sering terjadi di area yang luas. Tim di lapangan tidak selalu dapat segera mendekati seluruh titik api.

Drone dapat memberikan alternatif untuk melakukan pemantauan sekaligus membawa material pemadam dalam jumlah tertentu ke lokasi sasaran.

Namun, kemampuan drone tentunya bergantung pada kapasitas tangki, kondisi cuaca, jarak operasi, sistem penyemprotan, serta karakteristik formulasi. Karena itu, pemanfaatan drone bukan berarti seluruh proses pemadaman dapat dilakukan secara otomatis.

Bukan Pengganti Pemadam Kebakaran Konvensional

Munculnya teknologi berbasis pati singkong mungkin membuat orang membayangkan bahwa bahan tersebut dapat menggantikan metode pemadaman yang selama ini digunakan.

Kenyataannya tidak demikian.

CASSA-P dikembangkan sebagai teknologi pendukung. Dalam kebakaran dengan intensitas tinggi, formulasi tersebut lebih diarahkan untuk membantu penanganan awal, memperlambat penyebaran api, melindungi area tertentu, atau menangani titik api yang relatif kecil.

Ketika api sudah berkembang menjadi kebakaran besar dengan intensitas tinggi, penanganannya tetap membutuhkan berbagai metode sekaligus.

Personel pemadam, kendaraan, air dalam jumlah besar, peralatan khusus, pemantauan udara, serta strategi pengendalian kebakaran tetap memiliki peran penting.

Teknologi baru seperti CASSA-P justru dapat menjadi tambahan dalam sistem tersebut, bukan pengganti seluruh metode yang telah tersedia.

Tantangan Terbesar Justru Ada pada Lingkungan

Meski menggunakan pati singkong yang berasal dari biomassa terbarukan, bukan berarti seluruh formulasi otomatis aman bagi lingkungan.

Ini merupakan hal yang penting untuk diperhatikan.

Pati singkong memang berasal dari sumber hayati, tetapi CASSA-P juga mengandung komponen lain. Karena itu, formulasi akhir tidak dapat langsung disebut sepenuhnya biodegradable atau tidak beracun hanya berdasarkan bahan dasarnya.

BRIN perlu melakukan pengujian secara menyeluruh untuk mengetahui apa yang terjadi setelah formulasi digunakan di lingkungan.

Salah satu aspek yang perlu diperhatikan adalah biodegradabilitas. Peneliti perlu mengetahui seberapa cepat bahan terurai dan menjadi senyawa lain setelah berada di tanah atau air.

Dampaknya terhadap tanaman juga perlu diteliti. Begitu pula kemungkinan pengaruhnya terhadap organisme tanah dan organisme air.

Kandungan serta pelepasan fosfat dan nitrogen juga menjadi perhatian. Jika digunakan dalam jumlah besar pada kawasan hutan atau lahan, zat tersebut berpotensi memengaruhi kondisi lingkungan.

Residu yang tertinggal setelah proses pembakaran juga harus dianalisis.

Efektivitas Harus Dibuktikan melalui Pengujian

Pernyataan bahwa pati singkong memiliki dasar ilmiah untuk dikembangkan sebagai fire retardant tidak berarti teknologinya sudah siap digunakan secara luas.

Masih ada tahapan validasi yang harus dilakukan.

Pengujian laboratorium diperlukan untuk mengetahui karakteristik formulasi secara terukur. Setelah itu, pengujian lapangan dibutuhkan untuk melihat bagaimana bahan bekerja dalam kondisi nyata.

Kondisi lapangan tentu berbeda dengan laboratorium. Angin, kelembapan, jenis vegetasi, kemiringan tanah, temperatur, intensitas api, serta metode penyemprotan dapat memengaruhi hasil.

Formulasi yang bekerja dengan baik pada skala laboratorium belum tentu menghasilkan performa identik ketika digunakan di kawasan hutan atau lahan terbuka.

Karena itu, klaim mengenai efektivitas harus didukung data yang dapat diukur dan dibandingkan.

Potensi Besar dari Bahan Lokal

Terlepas dari berbagai tantangan tersebut, pengembangan CASSA-P menunjukkan bahwa bahan lokal seperti singkong dapat menjadi bagian dari inovasi teknologi.

Indonesia memiliki produksi singkong dan sumber biomassa yang cukup beragam. Jika penelitian berhasil menghasilkan formulasi yang efektif, aman, mudah diproduksi, dan ekonomis, pati singkong berpotensi memiliki nilai tambah baru.

Selama ini, masyarakat lebih banyak mengenal singkong sebagai bahan pangan. Pengembangan teknologi seperti ini memperlihatkan bahwa satu komoditas dapat memiliki berbagai fungsi ketika dikaji melalui pendekatan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Yang terpenting, inovasi tersebut tidak boleh berhenti pada gagasan. Efektivitas, keselamatan, biaya produksi, kemudahan penggunaan, serta dampak lingkungan semuanya harus diuji.

Masa Depan Pemadaman Karhutla

Kebakaran hutan dan lahan merupakan persoalan yang kompleks. Penyelesaiannya membutuhkan kombinasi pencegahan, deteksi dini, pemantauan, respons cepat, serta teknologi pemadaman yang sesuai.

Dalam konteks tersebut, CASSA-P menawarkan salah satu pendekatan baru dengan memanfaatkan pati singkong termodifikasi bersama air, wetting agent, dan APP.

Konsepnya cukup menarik: air memberikan efek pendinginan, pati membantu cairan bertahan lebih lama, wetting agent meningkatkan pembasahan, sedangkan APP membantu menciptakan mekanisme penghambatan pembakaran melalui pembentukan lapisan char.

Namun, teknologi ini masih perlu melalui berbagai tahap penelitian sebelum dapat dinilai sebagai solusi yang benar-benar siap digunakan secara luas.

Pada akhirnya, keberhasilan teknologi pemadam api berbasis pati singkong bukan hanya ditentukan oleh seberapa efektif bahan tersebut memperlambat api. Teknologi ini juga harus aman bagi manusia, tidak memberikan dampak lingkungan yang tidak diinginkan, mudah diaplikasikan, serta mampu bekerja dalam kondisi kebakaran yang sebenarnya.

Jika seluruh aspek tersebut dapat dibuktikan melalui penelitian dan pengujian lapangan, singkong yang selama ini identik dengan makanan sederhana bisa mendapatkan peran baru: menjadi bagian dari inovasi teknologi Indonesia dalam menghadapi salah satu persoalan lingkungan yang paling sulit ditangani.