Terdapat kebutuhan mendesak untuk mengembangkan komposit serat karbon (carbon fiber composites) dengan pengisi (filler) yang berkelanjutan—yakni material yang dapat meningkatkan kekuatan tanpa menambah biaya maupun dampak lingkungan. Inovasi semacam ini tidak hanya akan meningkatkan performa komposit dalam aplikasi bertekanan tinggi, tetapi juga mendukung tujuan keberlanjutan global melalui pemanfaatan material ramah lingkungan dan pengurangan limbah.
Penelitian ini mengeksplorasi penggunaan biochar yang berasal dari sisik ikan sebagai material pengisi berkelanjutan dalam komposit serat karbon dengan matriks epoksi. Biochar tersebut dihasilkan melalui proses pirolisis, kemudian dicampurkan ke dalam komposit dengan berbagai persentase berat, yaitu 0 %, 1 %, 3 %, 6 %, 9 %, 12 %, dan 15 %. Sifat mekanik material, termasuk kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan impak (impact strength), dan kekuatan geser antar lapisan (interlaminar shear strength) diuji berdasarkan standar ASTM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan biochar secara signifikan meningkatkan sifat mekanik komposit. Performa optimal dicapai pada kadar 9 % biochar, di mana:
Kekuatan tarik meningkat sebesar 60,02 % hingga mencapai 674,21 MPa, Modulus tarik meningkat sebesar 74,96 % hingga 46,05 GPa, Modulus lentur mencapai 58,32 GPa, dan Kekuatan impak mencapai 102,32 kJ/m².
Temuan ini menunjukkan bahwa kinerja optimal komposit bergantung pada kadar biochar yang tepat—terlalu sedikit atau terlalu banyak justru menurunkan performa material.
Secara keseluruhan, penelitian ini menegaskan bahwa biochar dari sisik ikan memiliki potensi besar sebagai pengisi alami dan berkelanjutan yang efektif dalam meningkatkan performa komposit serat karbon. Dengan demikian, pendekatan ini berkontribusi terhadap pengembangan material berkelanjutan yang kuat, ringan, dan ramah lingkungan untuk berbagai aplikasi industri masa depan.
Kata kunci: carbon fiber composites, biochar, pyrolisis
Sundarakannan Rajendran, Geetha Palani, Arumugaprabu Veerasimman, Vigneshwaran Shanmugam, Uthayakumar Marimuthu, Kinga Korniejenko, Herri Trilaksana, Arnas Majumder, Flavio Stochino,
Enhancing carbon fiber composites with fish scale biochar for superior strength and environmental sustainability, Cleaner Engineering and Technology,
Volume 27, 2025, 100996, ISSN 2666-7908, https://doi.org/10.1016/j.clet.2025.100996.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666790825001193)
