Ilmuwan Kembangkan Plastik yang Bisa Terus Didaur Ulang

Bentuk polimer yang dapat didaur ulang (credit: Bill Cotton/Colorado State University). (Sumber: Sciencedaily.com)

Padangkita.com – Dunia jatuh cinta dengan plastik karena murah, nyaman, ringan, dan tahan lama. Untuk alasan yang sama, plastik saat ini mencemari Bumi.

Hanya sekitar 10 persen plastik yang pernah dibuat didaur ulang, menurut sebuah studi 2017 di Science Advances. Sebagian plastik yang telah didaur ulang digunakan untuk produk-produk plastik bermutu rendah dan hingga pada titik tertentu, plastik-plastik tersebut tidak bisa didaur ulang kembali.

Ahli kimia Colorado State University, dilansir dari sciencedaily.com, telah mengumumkan dalam jurnal Science satu langkah besar menuju bebas limbah, menghasilkan bahan berkelanjutan yang suatu hari nanti dapat bersaing dengan plastik konvensional.

Dipimpin oleh Eugene Chen, profesor di Departemen Kimia, mereka telah menemukan polimer yang memiliki karakteristik sebagian besar sama dengan yang kita nikmati pada plastik, seperti ringan, tahan panas, kuat dan bertahan lama.

Tetapi polimer baru ini tidak seperti minyak petroleum biasa. Ia dapat diubah kembali ke keadaan molekul kecil semula untuk daur ulang kimia yang lengkap. Ini dapat dicapai tanpa menggunakan bahan kimia beracun atau prosedur laboratorium intensif.

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

Penelitian ini merupakan pengembangan dari generasi sebelumnya polimer kimiawi yang dapat didaur ulang, yang pertama kali ditunjukkan pada tahun 2015. Membuat versi lama membutuhkan kondisi yang sangat dingin. Polimer sebelumnya juga memiliki ketahanan panas dan berat molekul yang rendah, dan meskipun mirip plastik, polimer ini relatif lunak.

“Tetapi pengetahuan fundamental yang didapat dari studi itu tidak ternilai (Diterjemahkan dari bahasa Inggris),” kata Chen. Ini mengarah pada prinsip desain untuk mengembangkan polimer generasi masa depan yang tidak hanya dapat didaur ulang secara kimia, tetapi juga menunjukkan sifat praktis yang kuat.

Struktur polimer baru yang telah banyak perbaikan menyelesaikan masalah dari 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.

Baca juga:
Internet Aman, Begini Tips dari Nukman Luthfie

Bahan yang dihasilkan memiliki berat molekul, stabilitas termal dan kristalinitas yang tinggi, serta sifat mekanik yang sangat mirip dengan plastik. Yang paling penting, polimer dapat didaur ulang kembali ke aslinya (monomer) menggunakan katalis. Tanpa perlu pemurnian lebih lanjut, monomer dapat dipolimerisasi ulang, sehingga membentuk apa yang disebut Chen siklus hidup melingkar.

Bagian kimia inovatif ini telah membuat Chen dan rekan-rekannya bersemangat untuk masa depan dengan plastik baru yang dapat didaur ulang, daripada tertahan di daratan dan lautan selama jutaan tahun. Plastik yang dapat dengan mudah ditempatkan dalam reaktor dan dalam bahasa kimia, dipolimerisasi untuk memulihkan nilainya yang tidak mungkin dilakukan pada plastik petroleum saat ini. Kembali pada titik awal kimianya, bahan bisa digunakan berulang kali. Keadaan ini benar-benar mendefinisikan apa artinya “mendaur ulang.”

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

Chen menekankan bahwa teknologi polimer baru hanya ditunjukkan pada skala penelitian laboratorium. Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk menyempurnakan produksi monomer dan polimer yang telah ia dan rekannya ciptakan.

Dengan bantuan hibah dari CSU Ventures, para ahli kimia mengoptimalkan proses sintesis dan pengembangan monomer, bahkan jalan yang lebih hemat biaya biaya untuk menghasilkan polimer semacam itu. Mereka juga bekerja pada masalah skalabilitas dalam pengaturan daur ulang monomer-polimer-monomer, sembari meneliti lebih lanjut struktur kimia baru untuk bahan daur ulang yang lebih baik.

“Akan menjadi impian kami melihat teknologi polimer yang dapat didaur ulang secara kimia ini terwujud di pasar,” tutup Chen.