Bioplastik Degradable Ramah Lingkungan
Masalah sampah plastik sudah berada pada taraf sangat mengkhawatirkan. Bahkan, berdasarkan hasil riset Pusat Oseanografi BRIN dan UNEP seperti dilansir detik.com pada 11 September 2024, Indonesia menjadi negara penyumbang sampah plastik terbanyak kedua di dunia setelah China. Sampah plastik sulit terurai di tanah dan membutuhkan hingga ratusan tahun untuk musnah, sehingga menjadi salah satu penyebab perubahan iklim saat ini.
DATA sensus Badan Riset Urusan Sungai Nusantara (BRUIN) tahun 2023 yang dilakukan di 64 titik pada 28 kabupaten/kota dari 13 provinsi menghasilkan temuan 25.733 sampah plastik, terutama kemasan sachet yang paling banyak ditemukan selama kegiatan ini. Hal ini menunjukkan, sampah plastik masih menjadi persoalan utama di Indonesia. Oleh karena itu, banyak kalangan berinovasi membuat kemasan yang lebih ramah lingkungan ketimbang plastik. Salah satunya dilakukan mahasiswa Telkom University Purwokerto (TUP) dalam Program REACH and Action yang digagas Direktorat Digital Collaboration for Sustainability (DCS) Tel-U. Mereka tergabung dalam Tim Green Pioner yang beranggotakan Ahmad Wahyu Setiawan dan Farhat Huda dari program studi S1Teknik Industri dengan dosen pembina Aswan Munang, S.T., M.T. Keduanya berinovasi membuat produk kemasan yang lebih ramah lingkungan dibanding plastik biasa, yakni bioplastik degradable yang dibuat dari bahan nanoselulosa jerami padi. Inovasi ini untuk mendukung Sustainable Development Goals (SDGs) goal 13, yakni climate action.
Diharapkan, inovasi ini dapat membantu mengatasi masalah perubahan iklim. Selain masalah sampah plastik yang memprihatinkan, Indonesia sebagai negara agraris juga menghasilkan produk pertanian padi. Namun, jerami padi sisa hasil panen selama ini masih belum banyak dimanfaatkan. Umumnya petani sering membiarkan jerami membusuk atau membakar jerami sisa panen di sawah, lalu sisa pembakarannya dicampurkan kembali dalam proses pembajakan. Padahal, pembakaran jerami dapat menimbulkan polusi udara. Maka, Tim Green Pioner berupaya mengoptimalkan jerami padi untuk dibuat bioplastik degradable sebagai alternatif pengganti bahan plastik yang lebih ramah lingkungan. Pembuatan bioplastik ini dengan menambahkan bahan kimia Polivinol Alkohol (PVA) pada jerami yang sudah dibuat menjadi nanoselulosa. PVA adalah polimer sintesis yang larut dalam air dan dapat digunakan sebagai kemasan, perekat, dan produk perawatan pribadi. Sementara pemilihan jerami padi sebagai bahan utama karena banyak mengandung selulosa (4050%) dan hemiselulosa (20-25%) yang potensial untuk dimanfaatkan lebih lanjut sebagai bioplastik degradable.
Kedua bahan itu diolah melalui proses pirolisis hidrokarbon atau proses pengomposan secara kimia menggunakan media pemanas tanpa oksigen. Biasanya produk yang dihasilkan dari pirolisis adalah bahan bakar padat seperti karbon, cairan berupa tar, dan beberapa zat lain. Pada inovasi ini pirolisis menggunakan katalis Zeolit Socony Mobil – 5 (ZSM-5). Ada empat tahap proses pembuatan bioplastik degradable. Pertama, pembuatan jerami menjadi nanoselulosa. Kedua, proses pirolisi hidrokarbon dengan penambahan PVA dan katalis ZSM-5. Ketiga, proses pembuatan bahan jadi bioplastik. Terakhir, proses pengujian material. Proses pengujian material terdiri atas tiga jenis uji. Pertama, uji mekanik, di mana penambahan PVA lebih berisiko ikatan polimer yang lebih lemah. Penambahan PVA berpengaruh pada kekuatan tensile strength bioplastik. Kedua, uji elongasi, di mana PVA memiliki sifat lentur dan fleksibilitas tinggi, sehingga keberadaan PVA menambah ikatan hidrogen yang terbentuk. Elongasi terendah terjadi pada variabel lain karena interkasi antara filler dan matriks yang kuat, sehingga bioplastik yang dihasilkan bersifat kaku.
Sementara elongasi terbesar terjadi pada variabel 3, di mana elongasi akan meningkat seiring penambahan PVA, karena fleksibilitas film yang akan meningkat. Terakhir, uji biodegradable, semakin banyak penambahan PVA pada film bioplastik, maka kemampuan terdegradasi oleh larutan EM4 dari hari ke hari kian meningkat. Hasil uji biodergadasi bioplastik berbahan dasar nanoselulosa jerami padi akan mengalami kerusakan yang cukup cepat. Hal ini disebabkan semua material, baik pati, nanoselulosa maupun PVA sama-sama mengandung gugus hidrosil (-OH). Hal ini yang akan membuat bioplastik degradable lebih ramah lingkungan, lantaran lebih mudah terurai di alam.
Selain membuat sampel bioplastik degradable, tim juga menggelar workshop dan pelatihan untuk komunitas lokal kelompok tani di Desa Lahar Wetan, Kecamatan Kalibagor, Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah. Diharapkan, melalui kegiatan ini, komunitas lokal dapat memanfaatkan limbah jerami dan mengolahnya menjadi material bioplastik yang lebih berkelanjutan. Ke depan solusi ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan pada plastik konvensional. Disarikan dari Laporan Hasil Program Kegiatan REACT & ACTION Tim Green Pioneer Bertajuk “Komposit Plastik Biodegradabale dari Nanoselulosa Jerami Padi dengan Kombinasi PVA dan Hidrokarbon Melalui Pirolisis Katalis ZSM-5” oleh Ahmad Wahyu Setiawan, Farhat Huda, dan dosen pembina Aswan Munang, S.T., M.T.
