Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Plastik Ramah Lingkungan

Coba perhatikan benda-benda apa saja yang ada didalam rumah kita yang berupa plastik! mulai dari piring dan sendok melamine, pipa air PVC, casing TV, kursi, mainan anak-anak, botol minum, dan masih banyak lagi. Ternyata tanpa di sadari kehidupan kita menjadi tergantung bahan yang bernama PLASTIK !

Pernahkah kita menghitung berapa sampah plastik yang kita buang setiap harinya?

Yuk, kita ambil contoh dan coba hitung plastik yang dibuang hanya dari botol air kemasan saja per hari. Kita anggap hanya 1 miliar dari total manusia yang menggunakan air kemasan 1 botol. Dengan berat sampah botol kita assumsikan 50 gr/botol, maka berat sampah botol = 1 miliar x 1 botol/hari x 50 gr/botol = 50 juta kg/hari. Wow… jumlah yang fantastis bukan? Ini baru dari botol air kemasan. Padahal kita tahu bahwa plastik merupakan bahan yang degradasinya memerlukan waktu yang sangat lama bahkan ada yang sampai ratusan tahun. Bisa dibayangkan suatu saat bumi akan terkubur dengan sampah plastik atau efek minimalnya kualitas tanah pun akan menurun dan akan menjadi kelangkaan bagi manusia untuk bercocok tanam.

Bahan plastik digunakan di hampir seluruh aspek kehidupan kita.

Bahan plastik digunakan di hampir seluruh aspek kehidupan kita.

Kita sering mendengar di forum-forum ilmiah atau bahkan dari aktivis lingkungan dengan slogannya 3R: Reduce Reuse dan Recycle. Namun, sudah efektifkah hal ini mengurangi resiko yang di timbulkan pada penggunaan plastik? Padahal kehidupan kita sudah menjadi sangat tergantung akan bahan ini. Untuk itulah ada penambahan satu huruf R lagi yaitu: Rethink. Muncullah gagasan untuk mengembangkan plastik ramah lingkungan untuk menggantikan plastik konvensional (PS, PET, dan PVC) yang berbahan dasar dari minyak bumi.

Plastik ramah lingkungan

Plastik jenis ini disandarkan pada plastik yang akan terurai secara alami dan mudah menjadi komponen-komponen penyusunnya dengan rantai yang makin pendek. Peruraian ini bisa dilakukan oleh bakteri, fungi atau mikroorganisme sehingga plastik ini disebut biodegrable plastic. Peruraian juga bisa karena terhidrolisis rantai-rantai penyusun polimernya (degradable plastic). Meskipun pada akhirnya hanya dikenal biodegradable, karena hasil hidrolisis juga dikonsumsi oleh mikroorganisme untuk menjadi komponen lebih sederhana.  Jenis plastik ini umumnya bisa berasal dari bahan yang dapat diperbaharui ataupun minyak bumi (plastik konvensional) yang telah dimodifikasi dengan penambahan zat additives untuk mempermudah proses degradasi plastik.

Ed07-kimia-2

Kuatnya isu lingkungan hidup dan semakin menipisnya cadangan minyak, membuat plastik dari bahan yang dapat diperbaharui (renewable) menjadi lebih kompetitif. Secara umum, biodegradable polymer memberikan potensi biopoliester, khususnya yang berasal dari bahan terbarukan (seperti asam poli laktat /PLA), untuk menggantikan plastik konvensional (seperti PET, PS, PVC, dll).

Asam Polilaktat / Polylactic acid (PLA)

Asam polilaktat tersusun atas monomer asam laktat yang merupakan turunan dari glukosa yang dihasilkan melalui proses fermentasi maupun reaksi hidrotermal (reaksi pada tekanan dan suhu yang tinggi). Sementara itu, glukosa bisa kita dapatkan dari jagung, gandum, kurma, tebu dll. yang mana bahan ini sangat melimpah di negara kita.  Mari kita lihat sifat-sifat yang ada dalam PLA secara umum:

  • Mudah dibentuk dan dicetak seperti pada polimer konvensional (PS, PET dll).
  • Tidak tembus sinar UV, yang merupakan syarat utama plastik untuk menyimpan makanan dalam kemasan.
  • Hasil degradasi berupa senyawa sederhananya tidak beracun ataupun karsinogenik, yang merupakan syarat utama dalam penggunaan didunia kedokteran seperti untuk benang jahit setelah operasi pembedahan dll.
  • Degradasinya lambat: struktur polimer terhidrolisis terlebih dahulu sebelum di konsumsi oleh mikroorganisme, kemudian bersifat kaku dan getas, hidrofobik (tidak larut dalam air) dan tidak tahan panas.
Beberapa contoh produk polimer ramah lingkungan

Beberapa contoh produk polimer ramah lingkungan.

Dari uraian di atas, sifat yang terakhir merupakan kelemahan asam polilaktat yang membatasi penggunaan polimer ini. Tentunya hal ini menjadi tantangan kita untuk memodifikasi untuk menjadi sifat yang sesuai keinginan kita. Modifikasi bisa dilakukan dengan blending (mencampur) polimer yang berbeda sifatnya, kopolimerisasi/doping (menyisipkan rantai) monomer yang berbeda struktur atau dengan penambahan filler (bahan isian), dan masih banyak teknik lainnya. Ketiga cara inilah yang paling banyak digunakan karena memberikan efek yang signifikan untuk mendapatkan sifat PLA yang baru.

a.    Blending

Ini merupakan cara sederhana dengan cara mencampurkan PLA dengan polimer lain baik pada kondisi lelehnya ataupun menggunakan pelarut. Sebagai contoh penambahan plasticizer akan menyebabkan PLA menjadi elastis dan lentur.

b.    Kopolimerisasi

Pada teknik ini terlihat seninya kita dalam berkreasi dengan memasang-masangkan rantai lain ke dalam PLA. kita tahu bahwa gugus hidroksil [-OH] dan asam [-COOH], merupakan gugus yang relatif mudah untuk kita ganti dengan gugus atau rantai yang lain.

 c.     Filler ( bahan pengisi)

Pada teknik ini, titik beratnya adalah properti mekaniknya yang ditingkatkan, seperti kekuatan tariknya dan ketahanan pada suhu tinggi. Di antara bahan-bahan yang digunakan adalah hidroksi apatite, clay, dan CNT (carbon nanotube).

Bahan bacaan:

  • R. N. Tharanatan, Biodegradable films and composite coating: past present and future, Trends in food science and technology (2003).
  • G. Odian, Principle of polymerization, 4th edition, John Wiley and Sons (2003).
  • L. Averous (2008), www.biodeg.net/fichiers

Penulis:
Mujtahid Kaavessina, dosen Teknik Kimia UNS Solo, kandidat doktor bidang kimia polimer di King Saud University (KSU) Riyadh, Saudi Arabia. Kontak: syifaunnas(at)gmail(dot)com