Teknologi Baru Plastik yang Bebas Limbah

Teknologi Baru Plastik yang Bebas Limbah

http://www.koran-jakarta.com/teknologi-baru-plastik-yang-bebas-limbah/

Para ahli kimia membuat langkah besar menuju bahan-bahan yang bebas limbah dan berkelanjutan. Ya, suatu hari nanti bahan baru ini dapat bersaing dengan plastik konvensional yang ada saat ini.

Dunia jatuh cinta dengan plastik karena sifatnya yang murah, nyaman digunakan, ringan, dan tahan lama. Tapi karena alasan-alasan tersebutlah, plastik yang ada saat ini semakin banyak mencemari Bumi.

Baru-baru ini para ahli kimia mengumumkan sebuah langkah besar menuju bahan yang bebas limbah dan berkelanjutan. Bahan ini diharapkan suatu hari nanti dapat bersaing dengan plastik konvensio­nal.

Ahli kimia Colorado State Univer­sity mengumumkan hasil riset me­reka dalam jurnal Science. Dipim­pin oleh Eugene Chen, profesor di Departemen Kimia, para peneliti ini telah menemukan polimer dengan karakteristik yang sama dari yang apa yang kita nikmati selama ini dari plastik, seperti sifatnya yang ringan, tahan panas, kuat, dan daya tahan.

Akan tetapi polimer baru tidak seperti minyak petroleum biasa, ia dapat diubah kembali ke keadaan molekul-molekul kecil seperti semu­la untuk di daur ulang secara kimia yang lengkap. Proses tersebut juga dapat dicapai tanpa menggunakan bahan kimia beracun atau prosedur laboratorium intensif.

Polimer adalah kelas material yang luas yang dicirikan oleh rantai panjang unit molekul berantai yang diikat secara kimia dan disebut monomer. Polimer sintetik saat ini termasuk plastik, serta serat, keramik, karet, pelapis, dan banyak produk komersial lainnya.

Proyek ini sebenarnya dikem­bangkan dari generasi sebelumnya yang juga di kembangkan di labo­ratorium Chen. Proses daur ulang secara kimiawi saat itu, pertama kali ditunjukkan pada tahun 2015.

Akan tetapi, pembuat polimer baru versi lama membutuhkan kon­disi yang sangat dingin yang akan membatasi potensi industrinya. Polimer sebelumnya juga memiliki ketahanan panas yang rendah dan meskipun mirip plastik, tapi polimer generasi pertama Chen relatif lunak.

Meskipun generasi pertama dirasa kurang memuaskan, tapi me­nurut Chen ia mendapatkan penge­tahuan dasar yang tidak ternilai yang ia dapatkan dari studinya saat itu. Dimana hal tersebut mengarah pada prinsip desain untuk mengembang­kan polimer generasi masa depan yang tidak hanya dapat didaur ulang secara kimia, tetapi juga menunjuk­kan sifat kepraktisan yang kuat.

Struktur polimer baru mengalami banyak perbaikan dan mampu me­nyelesaikan masalah-masalah yang ada pada materi generasi pertama. Monomer dapat dengan mudah terpolimerisasi di bawah kondisi realistis industri yang ramah ling­kungan: bebas pelarut, pada suhu kamar, hanya dengan beberapa me­nit waktu reaksi dan hanya sejumlah kecil katalis.

Bahan yang dihasilkan memi­liki berat molekul tinggi, stabilitas termal dan kristalinitas, dan sifat mekanik yang sangat mirip dengan plastik. Yang paling penting, polimer dapat didaur ulang kembali ke asli­nya, keadaan monomer di bawah kondisi lab ringan, menggunakan katalis.

Tanpa perlu pemurnian lebih lan­jut, monomer dapat dipolimerisasi ulang, sehingga membentuk apa yang disebut Chen sebagai ling­karan siklus hidup bahan.

Bagian kimia inovatif ini telah membuat Chen dan rekan-rekannya bersemangat untuk masa depan dimana plastik hijau baru menjadi lebih dekat. Daripada bertahan hidup di landfill dan lautan selama jutaan tahun, polimer jenis baru ini dapat dengan mudah ditempatkan dalam reaktor dan dipulihkan ke bentuk asalnya dan kondisi ini tidak mungkin untuk plastik petroleum yang ada saat ini.

Kembali pada titik awal kimia­nya, bahan bisa digunakan berulang kali - benar-benar mendefinisikan apa yang disebuat sebagai proses “mendaur ulang.”

“Polimer dapat didaur ulang se­cara kimia dan digunakan kembali, pada prinsipnya, ini sangat tak ter­batas,” kata Chen.

Chen menekankan bahwa teknologi polimer barunya ini hanya ditunjukkan pada skala laborato­rium akademis. Masih banyak pe­kerjaan yang harus dilakukan untuk menyempurnakan proses produksi monomer dan polimer. Termasuk pada hak paten yang tertunda atas apa yang telah ia dan rekannya ciptakan.

Para ahli kimia mengoptimal­kan proses sintesis monomer mereka dan mengembangkan bahan baru baru, bahkan rute yang lebih efektif biaya untuk polimer tersebut. Mereka juga bekerja pada masalah skalabilitas pada pengaturan daur ulang monomer-polimer-monomer mereka, sambil terus melakukan penelitian lebih lanjut terhadap struktur kimia baru untuk bahan daur ulang yang lebih baik.

“Akan menjadi impian kami untuk melihat teknologi polimer yang dapat didaur ulang secara kimia ini terwujud di pasar,” kata Chen. nik/berbagai sumber/E-6

Plastik Masa Depan yang Terbuat dari Karbon Dioksida

 

Para ilmuwan dari Centre for Sustainable Chemical Tech­nologies (CSCT), University of Bath mengembangkan teknologi plastik biodegradable yang dibuat menggunakan gula dan karbon dioksida, sehingga dimasa depan diharapkan bisa menggantikan plas­tik yang tidak berkelanjutan yang terbuat dari minyak mentah.

Polycarbonate digunakan untuk membuat botol minuman, lensa un­tuk kacamata dan lapisan anti gores untuk ponsel, CD dan DVD. Proses pembuatan saat ini menggunakan polikarbonat BPA (dilarang diguna­kan dalam botol bayi) dan phosgene yang sangat beracun dan digunakan sebagai senjata kimia dalam Perang Dunia Pertama.

Para ilmuwan dari Bath telah membuat polikarbonat alternatif dari gula dan karbon dioksida dalam proses baru yang juga menggunakan tekanan rendah dan suhu ruangan, membuatnya lebih murah dan lebih aman untuk diproduksi.

Plastik baru ini juga di masa de­pan dapat digunakan untuk implan medis atau sebagai perancah untuk menumbuhkan organ pengganti un­tuk transplantasi.

Plastik yang dihasilkan oleh para ilmuan ini memiliki sifat fisik yang mirip dengan bahan yang berasal dari petrokimia, yakni kuat, trans­paran dan anti gores. Perbedaan yang krusial adalah bahwa mereka dapat terdegradasi kembali menjadi karbon dioksida dan gula menggu­nakan enzim yang ditemukan dalam bakteri tanah.

Dr Antoine Buchard, Rekan Penelitian Whorrod di Departe­men Kimia mengatakan: “Dengan populasi yang terus bertambah, ada peningkatan permintaan untuk plas­tik. Plastik baru ini adalah alternatif terbarukan untuk polimer berbasis bahan bakar fosil dan, karena biode­gradable, tidak akan berkontribusi pada pertumbuhan limbah laut dan TPA,” kata Buchard..

“Proses kami menggunakan karbon dioksida daripada fosgen kimia yang sangat beracun, dan menghasilkan plastik yang bebas dari BPA, jadi tidak hanya plastik lebih aman, tetapi proses pembuatannya juga lebih bersih.” Tambah Buchard.

Buchard dan timnya mem­publikasikan karya mereka dalam serangkaian artikel di jurnal Polymer Chemistry and Macromolecules.

Secara khusus, mereka meng­gunakan alam sebagai inspirasi, menggunakan gula yang ditemukan dalam DNA yang disebut timidin untuk membuat plastik polikarbonat baru dengan banyak potensi. ”Thy­midine sendiri adalah salah satu unit yang membentuk DNA. Karena itu sudah ada di tubuh, itu berarti plastik ini akan bio-kompatibel dan dapat digunakan dengan aman un­tuk aplikasi rekayasa jaringan,” kata Georgina Gregory yang ikut dalam penelitian ini.

Para peneliti juga melihat menggunakan gula lain seperti ribosa dan mannose. Buchard menambahkan, “Para ahli kimia memiliki pengalaman 100 tahun dengan menggunakan petrokimia sebagai bahan baku sehingga kita perlu mulai lagi menggunakan bahan baku terbarukan seperti gula sebagai dasar untuk bahan sintetis tetapi berkelanjutan. Ini adalah hari-hari awal, tetapi masa depan tampak menjanjikan,” tambah Buchard. nik/berbagai sumber/E-6

http://www.koran-jakarta.com/teknologi-baru-plastik-yang-bebas-limbah/

.