We are aware.

We support IPB University`s efforts in realizing the Sustainable Development Goals. Our faculty members and students join forces at several activities including research and community engagement. Take a look.

Helm Green Composite: Meningkatkan sifat mekanik dan termal dengan penguatan serat TKKS pada polimer ABS

Dr. Siti Nikmatin (SDG 8 dan SDG 9)

Latar Belakang dan Deskripsi Program

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan biomass yang jumlahnya terus meningkat seiring dengan peningkatan produksi minyak sawit di Indonesia dan pemanfaatannya masih terbatas. Oleh sebab itu perlu adanya terobosan baru dalam teknologi pengolahan TKKS, pada rekayasa material komposit. Di sisi lain, angka kecelakaan lalu-lintas di Indonesia menunjukkan 87% terjadi pada pengendara sepeda motor dan 67% mengalami luka kepala akibat benturan pada pria berusia 22-50 tahun dengan tingkat kematian 94%. Salah satu penyebabnya adalah kualitas helm yang tidak optimal menyerap energi kejut tumbukan untuk melindungi kepala dari benturan. Bertitik tolak dari hal tersebut, maka inovasi hadir untuk meningkatkan kualitas fisis–mekanik helm dengan cara substitusi serat TKKS ke dalam polimer Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) menjadi biokomposit (green composite). Rekayasa material ini menghasilkan helm yang memiliki kemampuan mekanik tinggi, mampu menyerap energi tumbukan dan melindungi kepala dari cedera benturan. Produk ramah lingkungan yang mengkonversi TKKS menjadi produk yang memiliki nilai tambah. Keterbaharuan produk inovasi yang dihasilkan adalah pada cangkang helm. Cangkang helm terbuat dari polimer ABS dan diperkuat oleh serat TKKS.

Hasil dan Dampak Kegiatan

GC Helmet telah mendapatkan Anugerah Inovasi Jawa Barat 2016 kategori Lingkungan Hidup, 108 Inovasi Indonesia 2016 dari Business Innovation Centre (BIC) kategori material maju, juara 1 Gelar Inovasi Daerah Kabupaten Bogor 2017 dan 10 Startup Unggulan Terobosan Inovasi Indonesia 2017 Kemenristekdikti. Telah dilakukan uji coba di masyarakat untuk mengukur kualitas produk, daya tahan, daya guna, dan respon pasar. Timbal balik dari masyarakat dan menjadikan produk ini menjadi produk yang unggul dan tepat guna bagi masyarakat. Uji coba ini dilakukan di Kota maupun Kabupaten di Indonesia, dengan jumlah total titik lokasi sebanyak 25 titik.

Tantangan dan Lesson Learned

Inovasi teknologi pemanfaatan dan pengolahan SDA lokal yaitu limbah TKKS sebagai filler biokomposit polimer mempunyai peran yang strategis dalam perekonomian nasional. Peran strategis tersebut dapat diwujudkan melalui kontribusi nyata dalam menghasilkan rekayasa material aplikatif untuk diversifikasi produk dan meningkatkan daya saing yaitu Helm green composite Tantangan terbesar adalah edukasi masyarakat bahwa inovasi ini adalah helm biokomposit bukan helm polimer yang saat ini dijumpai di market dengan harga yang murah.

Replicability

Helmet telah diproduksi sebanyak 10.000 unit dan dapat mendorong Start-Up, UKM untuk mengembangkan hasil inovasi penelitian menjadi bisnis yang dapat diimplementasikan di masyarakat. Proses produksi bekerjasama dengan mitra industri swasta.

Tungku sekam: Membantu ketahanan energi masyarakat desa

Dr. Irzaman (SDG 7 dan SDG 8)

Latar Belakang dan Deskripsi Program

Tungku sekam Departemen Fisika IPB University merupakan wujud Tridharma perguruan tinggi bidang pengabdian kepada masyarakat. Oleh karena Departemen Fisika IPB University menggagas tungku sekam untuk membantu ketahanan energi masyarakat desa sejak tahun 2008 hingga 2019 ini. Program tungku sekam untuk membantu ketahanan energi masyarakat desa bertujuan memberikan wawasan dan meningkatkan ketahanan energi masyarakat desa menggantikan bahan bahan bakar minyak tanah dan gas yang harga nya mahal dan langka.

Proses Implementasi

Tahun 2008 kami melakukan pelatihan pembuatan tungku sekam terhadap 25 warga lingkar kampus IPB, sosialisasi dan demo memasak di kampus IPB Dramaga Jawa Barat. Tahun 2009 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak di Kecamatan Jampang Surade Kabupaten Sukabumi Jawa Barat. Tahun 2010 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak di Kabupaten Tangerang Jawa Barat. Tahun 2011 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak di Kecamatan Cibatu dan Leuwi Goong Kabupaten Garut Jawa Barat. Tahun 2009 sd 2011 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak di Kabupaten Halmahera Barat Maluku Utara saat kami sebagai dosen terbang di Universitas Banau
Halmahera Barat Maluku Utara yang tercakup dalam mata kuliah Fisika Pertanian sebanyak 3 SKS . Tahun 2012 kami melakukan sosialisasi dan demo
memasak di Desa Situ Ilir Kecamatan Cibungbulang Kabupaten Bogor Jawa Barat. Tahun 2012 sd 2013 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak dengan program IGTF (IPB Goes To Field) LPPM IPB di Kabupaten Klaten Jawa Tengah. Tahun 2014 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak dengan program IGTF (IPB Goes To Field) LPPM IPB di Kabupaten Tegal Jawa Tengah. Tahun 2018 kami melakukan sosialisasi dan demo memasak dengan program KKN PPM tematik di Kecamatan Sukajaya Kabupaten Bogor Jawa Barat. Tahun
2015 sd 2019 kami melakukan pengabdian mandiri.

Hasil dan Dampak Kegiatan

Tungku sekam IPB dapat membantu ketahanan energi masyarakat desa penghasil padi dimana sekam padi tersedia melimpah yang berarti membantu pemerintah dalam pengadaan energi alternatif di pedesaan.

Tantangan dan Lesson Learned

Dalam menjalankan kegiatan pelatihan dan sosialisasi tungku sekam IPB, Departemen Fisika mengalami berbagai tantangan diantaranya adalah terbatasnya dana, namun tim tungku sekam Departemen Fisika FMIPA IPB tetap melakukan
pengabdian mandiri agar tungku sekam IPB tetap lestari.

Replicability

Sebaiknya pelatihan pembuatan tungku sekam, sosialisasi dan demo memasak dengan tungku sekam dikelola secara masif dan intensif oleh FMIPA IPB bahkan LPPM IPB untuk merajut kerjasama dengan PEMDA yang memiliki lahan sawah dan padi yang melimpah dan BUMN serta Swasta dengan dana CSR nya, agar terwujud ketahanan energi di masyarakat desa di seluruh Indonesia.

Serat TKKS Sebagai Organik Filler

Dr. Siti Nikmatin (SDG 8 dan SDG 9)

Latar Belakang dan Deskripsi Program

Adanya inovasi untuk meningkatkan percepatan terhadap jumlah dan variasi produk hilir sawit dan turunannya khususnya pemanfaatan biomass TKKS dengan teknologi pengolahan yang terintegrasi dari hulu ke hilir dan dapat di scale up oleh UKM, koperasi, industri adalah peran strategis dalam meningkatkan nilai tambah, menghambat laju impor guna mendukung tujuan pembangunan berkelanjutan, dan diversifikasi produk sawit yang berdaya saing. Inovasi ini adalah serat TKKS (lignoselulosa) dalam variasi ukuran dan orientasi sebagai organik filler menggantikan serat sintetis fiber glass, nylon, Kevlar, dll. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah salah satu biomass dalam produksi minyak sawit yang memiliki potensi besar dalam substitusi serat sintetis (23% per ton Tandan Buah Segar). Keberadaannya melimpah seiring dengan kebutuhan manusia akan minyak nabati yang bersumber dari kelapa sawit sehingga feedstock pada komersialisasi dapat terjamin. Saat ini pemanfaatan TKKS pada aplikasi bioplastik, NCC, pupuk, arang, dll telah banyak dilakukan, namun keberadaan limbah ini masih menjadi kendala bagi industri CPO di Indonesia.

Proses Implementasi

Proses implementasi secara terintegrasi melibatkan UKM melalui transfer Ilmu, teknologi, dan metodologi modifikasi material serat TKKS. Produksi serat pendek melibatkan PT Politech Indonesia yang diaplikasikan sebagai organik filler pada penguatan sifat mekanik helm Green Composite IPB dan komponen otomotif. Serat panjang di produksi oleh PT Interstisi Material Maju untuk digunakan sebagai serat woven dan non woven aplikasi anti peluru. Implementasi ke masyarakat desa dalam proses produksi serat woven dilakukan di Koperasi Bintang Terang Majalaya Bandung. Hal ini berdampak membuka lapangan kerja baru dengan mendorong tumbuhnya UKM-UKM produksi serat limbah padat sawit.

Hasil dan Dampak Kegiatan

Inovasi teknologi proses produksi organik filler haruslah mudah untuk diadopsi dan di scale up oleh pelaku industri, Oleh sebab itu hasil yang telah dicapai, adalah optimasi proses produksi serat TKKS dengan metode sederhana, tepat guna, biaya produksi rendah, dan ramah lingkungan. Serat TKKS pada ukuran serat panjang, pendek, mikropartikel, woven, dan nonwoven adalah output variasi ukuran dan orientasi serat TKKS yang dapat digunakan oleh industri biokomposit menggantikan serat sintetis. Accepted paper di jurnal merupakan hasil dalam kontribusi ke masyarakat ilmiah khususnya dalam penguasaan ilmu dan teknologi material. Keseluruhan dari produk berdampak pada manfaat sebagai eksplorasi kekayaan alam Indonesia khususnya penanganan limbah padat untuk menunjang pembangunan industri material nasional.

Tantangan dan Lesson Learned

Ketersediaan kekayaan alam Indonesia seharusnya mampu menyediakan bahan baku organik filler untuk Industri polimer dan produk komposit nasional. Padatnya penduduk dan posisi Indonesia di Asia merupakan keunggulan di sektor market dan perdagangan. Namun rendahnya hilirisasi inovasi dan posisi daya saing teknologi nasional tidak dapat membendung derasnya laju impor, sehingga persaingan pasar domestik semakin ketat. Hal ini merupakan tantangan dalam hilirisasi, dan market produk inovasi riset ini. Adanya usaha untuk meningkatkan percepatan terhadap jumlah dan variasi produk dibidang organik filler yang bersumber dari pemanfaatan TKKS merupakan suatu inovasi dalam menambah keberagaman bahan baku organik lainnya seperti kapas, kenaf, rami, dll.
Menyelesaikan permasalahan limbah padat sawit nasional menjadi produk ekonomi tinggi merupakan tantangan utama dalam inovasi ini. Luasnya perkebunan kelapa sawit di beberapa wilayah Indonesia dapat memenuhi kebutuhan bahan baku tantangannya adalah jarak dan transportasi pengiriman sehingga diperlukan kolaborasi proses pengolahan mendekati sumber bahan baku.

Replicability

Serat TKKS variasi ukuran dan orientasi telah diproduksi dalam kapasitas tonase melalui kerjasama mitra dan PTPN VIII sebagai penyedia bahan baku. Standar produk menggunakan pengujian TAPPI dan sifat mekanik ASTM yang dilakukan berkala dan sampling. Saat ini produksi terus berlangsung untuk pemenuhan produk helm GC, papan partikel, dan bahan anti peluru. Kerjasama dengan mitra pembuatan serat TKKS di Jambi dan Palembang sedang dijajaki. Proses marketing dan penggunaan serat pada aplikasi yang lebih luas dikelola PT IMM sebagai tenan start-up company IPB. Pengembangan terus dilakukan akan kualitas serat dan diversifikasinya melalui riset di Fisika FMIPA IPB.

Physics Goes To School (PGTS): Meningkatkan Minat Siswa dan Kualitas Input Mahasiswa Fisika

Dr. Akhiruddin Maddu (SDG 4)

Latar Belakang dan Deskripsi Program

Departemen Fisika IPB University mengemban misi mewujudkan pendidikan tinggi bidang fisika yang profesional dan menghasilkan teknologi yang bermanfaat bagi masyarakat. Untuk mewujudkan misi tersebut Departemen Fisika menemui rintangan diantaranya kurangnya minat siswa SMA dan yang sederajat untuk memilih Program Studi Fisika di IPB University. Hal ini akibat beberapa faktor diantaranya adalah karakteristik ilmu fisika yang sulit dan membosankan bagi siswa sehingga siswa tidak berminat mempelajari fisika lebih jauh. Selain itu stigma di masyarakat bahwa sarjana fisika kurang berpeluang memperoleh pekerjaan yang layak setelah lulus. Oleh karena Departemen Fisika IPB University menggagas kegiatan Physics Goes To School (PGTS) sejak tahun PGTS ini bertujuan memberikan wawasan dan meningkatkan literasis siswa pada sains fisika dan aplikasinya melalui sosialisasi dan coaching clinic teknologi terutama robotika dan internet of things (IoT).

Proses Implementasi

Setiap tahun Departemen Fisika IPB University mengunjungi beberapa sekolah pada berbagai wilayah, awalnya di sekitar Bogor saja. Dimulai pada 2012 di SMAN 1 Leuwiliang Kabupaten Bogor dan MAN 1 Kota Bogor, kemudian dilanjutkan di wilayah Kota Serang Banten (SMAN 2 Serang dan SMAN 6 Serang) dan Kabupaten Cianjur Jawa Barat (SMAN 1 Cilaku) pada tahun 2013. Pada tahun 2014 PGTS dilaksanakan di SMAN 1 Garut Jawa Barat, pada tahun yang sama juga diselenggarakan Pelatihan Robotika di SMAN 1 Cigombong Kabupaten Bogor. Selanjutnya tahun 2015 PGTS dilaksanakan di SMAN 1 Kota Sukabumi dan SMA Negeri 1 Cikembar Kabupaten Sukabumi Jawa Barat. Pada tahun 2016 kegiatan PGTS diselenggarakan di SMA Ummul Quro’ Al Islami Leuwiliang Kabupaten Bogor. Pada 2017 PGTS diselengarakan di MAN 1 Kota Bogor, SMAN 1 Leuwiliang, dan SMAN 1 Cianjur. Pada tahun 2018 PGTS dilaksanakan di SMAN 1 Jonggol Kabupaten Bogor dan juga dilaksanakan di luar Pulau Jawa yaitu di SMAN 2 Enrekang dan SMA Muhammadiyah Kalosi Kabupaten Enrekang. Pada tahun 2019 PGTS di SMAN 2 Krakatau Steel Cilegon Banten dan di luar Pulau Jawa yaitu di SMAN 1 Luwu, SMAN 1 Pinrang dan SMAN 1 Enrekang Sulawesi Selatan.

Hasil dan Dampak Kegiatan

Sebagai kegiatan promosi dan sosialisasi Departemen Fisika IPB University, PGTS telah memberikan hasil yang cukup signifikan. Hal ini dapat dilihat pada meningkatnya minat siswa memilih Departemen Fisika IPB University untuk melanjutkan studinya di IPB University. Pada tahun 2012 keketatan masuk ke Departemen Fisika hanya sekitar 1:6, saat ini telah meningkat menjadi sekitar 1:11. Selain itu kualitas calon mahasiswa juga meningkat yang ditunjukkan pada nilai IPK tingkat Program Pendidikan Kompetensi Umum (PPKU) yang meningkat. Dampak dari kegiatan ini adalah meningkatnya capaian akademik Departemen Fisika IPB University. IPK lulusan cenderung meningkat, demikian juga lama studi menurun, serta jumlah lulus tepat waktu juga meningkat.

Tantangan dan Lesson Learned

Dalam menjalankan kegiatan PGTS, Departemen Fisika mengalami berbagai tantangan diantaranya adalah terbatasnya dana serta kurangnya minat siswa pada ilmu fisika. Pelajaran yang diperoleh dari kegiatan PGTS adalah perlunys komunikasi intens antara sekolah (SMA/MA/SMK) dan perguruan tinggi, khususnya program studi terkait. Diketahui juga bahwa siswa sangat minim memperoleh wawasan terkait aplikasi ilmu fisika sehingga perlu peran perguruan tinggi.

Replicability

Kegiatan PGTS adalah kegiatan unggulan Departemen Fisika IPB University yang bersifat promotif sekaligus edukatif. Kegiatan PGTS Departemen Fisika IPB University telah mendapatkan apresiasi dari ketua-ketua program studi fisika indonesia. Kegiatan seperti ini dapat dilakukan secara masif di seluruh Indonesia untuk meningkatkan literasi sains dan minat siswa pada bidang fisika dan aplikasinya.

Physics Expo (PE): Meningkatkan Literasi Siswa dalam Bidang Sains Fisika dan Aplikasinya

Dr. Akhiruddin Maddu (SDG 4)

Latar Belakang dan Deskripsi Program

Literasi siswa dalam bidang sains dan teknologi masih rendah, khususnya sains fisika dan aplikasinya. Selain itu, wawasan siswa terkait peran ilmu fisika pada perkembangan teknologi sangat terbatas. Hal ini karena kurangnya informasi yang diberikan kepada siswa di sekolah terkait aplikasi ilmu fisika di segala bidang khususnya teknologi terkini. Akibatnya siswa kurang berminat dalam mempelajari sains fisika dan aplikasinya. Untuk meningkatkan literasi sains dan teknologi bagi siswa dan untuk memperluas wawasan siswa terkait aplikasi sains fisika dalam teknologi, Departemen Fisika IPB University menyelenggrakan kegiatan Physics Expo (PE) secara rutin sejak tahun 2012. Physics Expo (PE) diselenggarakan oleh Departemen Fisika IPB University bekerjasama dengan Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFI) IPB University. Physics Expo mencakup beberapa acara (event) yaitu: Robotics Challenge, Jawara Fisika, Physics Camp, Physics Project, Physics Talk, dan Expo.

Proses Implementasi

Setiap event pada Physics Expo melibatkan siswa SMA atau yang sederajat dari wilayah Jakarta, Jawa Barat, Banten, dan luar jawa. Setiap event pada Physics Expo memiliki karakterstik dan tujuan tertentu. Robotics Challenge misalnya, diawali dengan pelatihan dasar robotika kemudian dilanjutkan dengan kompetisi robot bagi siswa yang telah mengikuti pelatihan sebelumnya, tujuannya adalah mengasah pemahaman siswa tentang materi pelatihan robotika yang telah diberikan. Jawara Fisika merupakan event perlombaan fisika bagi siswa, Physics Camp berupa kuliah singkat beberapa topik fisika beserta demonstrasinya, Physics Project adalah pelatihan siswa bidang karya ilmiah, Physics Talk adalah seminar fisika, sedangkan Expo adalah pameran teknologi karya mahasiswa fisika serta mitra Departemen Fisika seperti LIPI, BATAN, dan LAPAN.

Hasil dan Dampak Kegiatan

Sebagai kegiatan yang bertujuan meningkatkan literasi sains dan teknologi bagi siswa, Physics Expo (PE) yang telah diselenggarakan sejak tahun 2012 telah memberikan dampak yang cukup signifikan. Hal ini dapat dilihat pada meningkatnya minat siswa untuk mendalami aplikasi fisika khususnya pada teknologi robotika. Sejumlah sekolah telah menjadi binaan Departemen Fisika IPB University dalam bidang robotika, bahkan telah memiliki ekstrakulikuler robotika. Selain itu juga mulai meningkat minat LKIR (Lomba Karya Ilmiah Remaja) pada siswa, ini dampak event Physics Project pada Physics Expo. Bahkan beberapa sekolah telah menjadi binaan dalam bidang LKIR.

Tantangan dan Lesson Learned

Tantangan utama yang dihadapi dalam penyelenggaraan Physics Expo adalah terbatasnya dana sehingga kegiatan tidak terlaksana secara maksimal. Meskipun demikian, kegiatan Physics Expo tetap dapat diselenggrakan setiap tahun demi keberlanjutan proses pembelajaran sains dan teknologi bagi siswa, khususnya sains fisika dan aplikasinya. Tantangan lain adalah kurangnya antusiasme siswa mengikuti kegiatan Physics Expo, meskipun event Robotics Challenge sangat diminati dan ditunggu-tunggu oleh para siswa. Pembelajaran yang diperoleh dari kegiatan Physics Expo yaitu perlunya kemampuan dan keahlian mengelola kegiatan secara terorganisir, khususnya penggalangan dana. Selain itu juga perlunya melibatkan pihak-pihak terkait secara masif, terutama sekolah dan lembaga terkait yang dapat mensupport kegiatan Physics Expo.

Replicability

Physics Expo yang bertujuan meningkatkan literasi siswa dalam bidang sains dan teknologi telah memperlihatkan dampak yang cukup signifikan sehingga menjadi kegiatan rutin dan dapat berkelanjutan. Kegiatan seperti ini dapat dilakukan oleh program studi fisika di perguruan tinggi manapun untuk meningkatkan literasi siswa dalam bidang fisika dan aplikasinya.