Nationalgeographic.co.id—Memasukkan botol soda atau wadah makanan ke tempat sampah daur ulang jauh dari jaminan bahwa sampah itu akan berubah menjadi sesuatu yang baru.
Ilmuwan di Rice University mencoba mengatasi masalah ini dengan membuat prosesnya menjadi lebih menguntungkan.
Jumlah sampah plastik yang diproduksi secara global telah meningkat dua kali lipat selama dua dekade terakhir. Sedangkan produksi plastik diperkirakan akan meningkat tiga kali lipat pada tahun 2050.
Sayangnya, plastik-plastik tersebut sebagian besar berakhir di tempat pembuangan sampah, dibakar atau salah kelola, menurut Organisasi untuk Kerjasama Ekonomi dan Pembangunan. Beberapa perkiraan menunjukkan hanya 5% saja yang benar-benar didaur ulang.
“Sampah plastik jarang didaur ulang karena menghabiskan banyak uang untuk melakukan semua pencucian, pemilahan, dan peleburan plastik untuk mengubahnya menjadi bahan yang dapat digunakan oleh pabrik,” kata Kevin Wyss, mahasiswa pascasarjana Rice dan penulis utama pada studi ini.
Bersama rekan-rekannya, Wyss melakukan uji coba di laboratorium kimia James Tour menggunakan teknik pemanasan flash Joule. Dalam percobaan, mereka mengubah plastik menjadi tabung nano karbon dan bahan nano hibrida yang berharga.
Hasil karya mereka ini telah diterbitkan di jurnal Advanced Materials pada 24 Januari bertajuk “Upcycling of Waste Plastic into Hybrid Carbon Nanomaterials.”
"Kami mampu membuat bahan nano karbon hibrida yang mengungguli graphene dan karbon nanotube yang tersedia secara komersial," tutur Wyss.
Graphene, tabung nano karbon dan bahan nano berbasis karbon lainnya umumnya kuat dan kuat secara kimiawi. Ia juga memiliki kepadatan rendah, serta memiliki konduktivitas dan kemampuan penyerapan elektromagnetik broadband. Ini membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi industri, medis, dan elektronik seperti komposit, pelapis, sensor, penyimpanan energi elektrokimia, dan lainnya.
“Apa yang benar-benar menarik dari hasil kami kali ini adalah kami mampu membuat tabung nano karbon ini dengan sedikit graphene yang menempel di ujungnya,” kata Wyss. "Anda dapat menganggap struktur bahan nano hibrida baru ini mirip dengan tauge atau lolipop. Ini biasanya sangat sulit dibuat, dan fakta bahwa kami dapat membuatnya dari limbah plastik sungguh istimewa."
Struktur bahan nano karbon hibrida baru bertanggung jawab atas peningkatan kinerjanya.
"Katakanlah saya sedang mencoba menarik seutas benang dari sweter," kata Wyss. "Jika senarnya lurus dan halus, kadang-kadang dapat keluar dengan mudah dan merusak tenunan. Ini sama dengan karbon nanotube; memiliki massa graphene yang menempel di ujungnya membantu membuatnya lebih sulit untuk dihilangkan, sehingga memperkuat komposit.”
Baca Juga: Polusi Plastik Menjadi Salah Satu Penyebab Terbesar Perubahan Iklim
Baca Juga: Ekosistem Karbon Biru, Modal Alami untuk Kendalikan Perubahan Iklim
Baca Juga: Kebanyakan Sampah Plastik di Pantai Afrika Ini Berasal dari Indonesia
Baca Juga: Memalukan, Jumlah Sampah Plastik dari Sungai-Sungai Jakarta Terungkap
Plastik, yang tidak perlu disortir atau dicuci seperti daur ulang tradisional, lalu "dikilat" atau "flashed" pada suhu lebih dari 2.827 derajat Celcius. "Yang kami lakukan hanyalah menggiling bahan menjadi potongan-potongan kecil seukuran confetti, menambahkan sedikit besi dan mencampurkan sedikit karbon yang berbeda - katakanlah, arang - untuk konduktivitas," kata Wyss.
“Daur ulang plastik membutuhkan biaya lebih dari sekadar memproduksi plastik baru,” tambahnya. "Hanya ada sedikit insentif ekonomi untuk mendaur ulang plastik. Itu sebabnya kami beralih ke daur ulang, atau mengubah bahan limbah bernilai rendah menjadi sesuatu dengan nilai uang atau kegunaan yang lebih tinggi. Jika kita dapat mengubah limbah plastik menjadi sesuatu yang lebih berharga, maka orang dapat menghasilkan uang tidak bertanggung jawab dalam cara mereka menangani sampah plastik."
Analisis siklus hidup dari proses produksi mengungkapkan bahwa pemanasan flash Joule jauh lebih hemat energi dan ramah lingkungan daripada proses produksi nanotube yang ada.
"Dibandingkan dengan metode komersial untuk produksi tabung nano karbon yang digunakan saat ini, metode kami menggunakan energi sekitar 90% lebih sedikit dan menghasilkan karbon dioksida 90%-94% lebih sedikit," pungkas Wyss.
Cara ini bisa menjadi salah satu alternatif dalam penanggulangan sampah plastik yang makin marak.