Sektor pertanian di Indonesia, khususnya di wilayah pesisir seperti Kabupaten Demak, menghadapi tantangan signifikan terkait keberlanjutan dan produktivitas. Salah satu masalah utama adalah ketergantungan pada pupuk kimia anorganik yang berlebihan. Penggunaan pupuk kimia secara terus-menerus dan tidak terkontrol telah terbukti menyebabkan degradasi kualitas tanah, pencemaran air, penurunan keanekaragaman hayati mikroba tanah, serta residu kimia pada hasil pertanian yang berpotensi membahayakan kesehatan konsumen. Akibatnya, keberlanjutan lahan pertanian terancam dan kesejahteraan petani dalam jangka panjang dapat menurun.Di sisi lain, Desa Betahwalang, Kabupaten Demak, sebagai daerah pesisir, memiliki potensi besar dari limbah cangkang rajungan (Portunus pelagicus). Industri pengolahan rajungan menghasilkan limbah cangkang dalam jumlah besar yang seringkali hanya dibuang atau belum termanfaatkan secara optimal. Penumpukan limbah ini menimbulkan masalah lingkungan berupa bau tidak sedap dan potensi pencemaran, serta menjadi peluang ekonomi yang terabaikan. Padahal, cangkang rajungan kaya akan kitin dan mineral esensial yang sangat bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman.Masyarakat dan petani di Desa Betahwalang membutuhkan solusi yang mampu menjawab kedua permasalahan ini secara simultan: mengurangi ketergantungan pada pupuk kimia yang merusak lingkungan dan kesehatan, sekaligus mengoptimalkan pemanfaatan limbah lokal yang melimpah. Kebutuhan akan pupuk organik yang efektif, ramah lingkungan, dan berkelanjutan menjadi sangat mendesak untuk mewujudkan pertanian yang lebih hijau dan meningkatkan nilai tambah limbah perikanan.

Penelitian ini mengusulkan solusi inovatif melalui pengembangan NANOCRAB, yaitu produk pupuk organik cair yang diformulasikan dari limbah cangkang rajungan dengan aplikasi teknologi nano. Solusi ini berupaya menjawab kebutuhan masyarakat dengan beberapa keunggulan:

1. Pemanfaatan Limbah Berkelanjutan: NANOCRAB mengubah limbah cangkang rajungan yang sebelumnya menjadi masalah lingkungan menjadi produk bernilai tambah tinggi. Ini tidak hanya membantu mengurangi akumulasi limbah tetapi juga menciptakan sirkularitas ekonomi di tingkat desa.
2. Pupuk Organik Ramah Lingkungan: Sebagai pupuk organik, NANOCRAB mengurangi penggunaan pupuk kimia anorganik, sehingga meminimalkan dampak negatif terhadap tanah, air, dan ekosistem. Kandungan nutrisi alami dari cangkang rajungan akan meningkatkan kesuburan tanah secara holistik dan mendukung pertumbuhan tanaman yang sehat.
3. Efisiensi Penyerapan Nutrisi dengan Teknologi Nano: Inovasi utama terletak pada penerapan teknologi nano. Partikel nutrisi dalam ukuran nano akan memiliki luas permukaan yang jauh lebih besar dan kemampuan penetrasi yang lebih baik ke dalam sel tanaman. Hal ini diharapkan mampu meningkatkan efisiensi penyerapan nutrisi, mengurangi dosis penggunaan pupuk, serta mempercepat respons tanaman terhadap aplikasi pupuk, sehingga lebih hemat dan efektif dibandingkan pupuk organik konvensional.
4. Mendukung Industri Hijau Desa Betahwalang: Pengembangan NANOCRAB sejalan dengan konsep industri hijau. Proses produksinya akan didesain untuk meminimalkan limbah dan konsumsi energi, serta memberdayakan masyarakat lokal. Ini akan berkontribusi pada pengembangan ekonomi lokal yang berkelanjutan dan berbasis lingkungan di Desa Betahwalang, Kabupaten Demak.

Penggunaan bahan organik sebagai pupuk telah dikenal sejak lama, namun inovasi terus berkembang seiring dengan pemahaman ilmiah yang lebih dalam. Awalnya, pupuk organik lebih banyak berbentuk padat dari kompos atau pupuk kandang. Seiring waktu, riset mengarah pada pengembangan pupuk organik cair (POC) untuk kemudahan aplikasi dan penyerapan yang lebih cepat. Namun, POC konvensional masih memiliki keterbatasan dalam hal stabilitas, konsentrasi nutrisi, dan efisiensi penyerapan oleh tanaman.

Inovasi selanjutnya muncul dengan pemanfaatan limbah biomassa. Limbah perikanan, termasuk cangkang krustasea, telah lama diketahui mengandung senyawa bioaktif seperti kitin, kitosan, dan mineral penting. Riset awal menunjukkan potensi ekstrasi senyawa ini untuk berbagai aplikasi, termasuk pertanian. Namun, proses konvensional seringkali belum mampu mengoptimalkan ketersediaan nutrisi ini bagi tanaman.

Sejarah inovasi pupuk mencapai titik baru dengan munculnya nanoteknologi di bidang pertanian (nano-agrikultur). Konsep pengaplikasian partikel berukuran nano untuk meningkatkan efisiensi pupuk, pestisida, atau agen pengendali hayati mulai banyak diteliti. Partikel nano memungkinkan pelepasan nutrisi secara bertahap (slow-release), perlindungan nutrisi dari degradasi, serta peningkatan penetrasi ke dalam jaringan tanaman.

NANOCRAB merupakan wujud dari evolusi inovasi ini, menggabungkan potensi sumber daya lokal (limbah cangkang rajungan) dengan kemajuan teknologi mutakhir (nanoteknologi) untuk menciptakan pupuk organik cair yang tidak hanya efektif dan ramah lingkungan, tetapi juga efisien dan berkelanjutan. Pengembangan produk ini berakar pada prinsip ekonomi sirkular dan komitmen terhadap pencapaian industri hijau, khususnya di Desa Betahwalang, Kabupaten Demak.

1. Prospek dari produk NANOCRAB ini sangat meyakinkan, disamping kepraktisan produk ini, penggunaannya juga mudah dipahami;

2. Produk ini menyasar pada semua elemen pertanian, dari para petani sudah berpengalaman sampai para petani yang masih pemula;

3. Pengaplikasian sangat mudah dipahami, sehingga bagi para petani pemula tidak perlu melakukan penakaran lagi;

4. Adanya NANOCRAB ini, diharapkan dapat menyerap limbah daripada industri yang bergerak dalam sektor olahan rajungan, karena bahan baku produk ini adalah cangkang rajungan itu sendiri;

5. Adanya produk ini diharapkan dapat meningkatkan hasil panen dari petani sehingga meningkatkan pendapatan daripada petani itu sendiri, juga diharapkan dapat menyerap para tenaga kerja sehingga dapat mengurangi angka pengangguran; 

6. Terjadinya kesinambungan antar pelaku industri di Wilayah Bonang khususnya Wilayah Betahwalang.