Menghancurkan Plastik dengan Air

Dilihat dari jenisnya, limbah plastik merupakan komponen ketiga terbanyak yang dibuang setelah limbah organik dan kertas. Meski dari segi jumlah tidak tergolong banyak, limbah plastik merupakan masalah lingkungan yang terbesar karena materialnya tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh curah hujan dan panas matahari, maupun oleh mikroba tanah.
Karena ringan, plastik akan cenderung terangkat ke permukaan ketika ditimbun sehingga mengotori lingkungan sekitar. Jika tercecer di badan air, plastik cenderung menyumbat aliran. Bila dibakar akan menimbulkan asap yang membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia.
Dengan kian meningkatnya kebutuhan barang plastik, limbah ini akan menimbulkan masalah yang kian pelik. Hal ini bisa dilihat dari perkiraan kebutuhan plastik 220 juta penduduk Indonesia pada tahun 2003 yang akan mencapai sekitar 1,35 juta ton, menurut Indonesia Plastic Industries.
Material plastik yang sudah dikenal sejak puluhan tahun silam sebagai bahan hasil rekayasa polimer, kini telah muncul dalam berbagai jenis produk mulai dari kantung plastik, tas kresek, sampai komponen berteknologi tinggi seperti barang elektronik, otomotif, dan pesawat terbang. Bahan ini banyak digunakan karena mempunyai banyak sifat unggul, seperti ringan, transparan, tahan air, elastis, dan harganya relatif murah.
Selama ini memang telah ada upaya untuk mendaur ulang plastik yang dilakukan oleh pemulung dan industri pendaur ulang plastik, namun tidak semua limbah tertangani dan beberapa jenis plastik seperti styrofoam dan plastik multilayer belum dapat dimanfaatkan.
Menurut Tomridjo dari Dana Mitra Lingkungan dalam seminar tentang limbah plastik yang diselenggarakan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), belum lama ini daur ulang yang sudah dilakukan adalah menggunakan proses generik, yaitu satu jenis plastik bekas, diproses menghasilkan plastik yang sama, namun sifat fisiknya lebih rendah.
Teknik daur ulang yang lebih baik adalah dengan proses pencampuran, yaitu mencampurkan semua jenis plastik dalam extruder yang melelehkannya pada suhu tertentu kemudian dimasukkan dalam cetakan yang sesuai dengan produk yang diinginkan.
Air superkritis Mengolah limbah plastik kemudian dicoba dengan air superkritis atau supercritical hydrogen dioxide (ScH2O). Peneliti BPPT Mohamad Yusman dan Tusy A Adibroto dari Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan BPPT, pada seminar tersebut mempresentasikan hasil penelitian penggunaan air superkritis ini.
Air pada kondisi superkritis, yaitu di atas suhu 374 derajat Celsius dan tekanan di atas 220 atmosfer memiliki sifat yang berbeda dengan air pada kondisi normal atau suhu kamar dan tekanan atmosfer. Pada kondisi yang superkritis, air mampu melarutkan dan mendekomposisi senyawa organik, termasuk plastik dan gas.
Plastik yang terdekomposisi akan menghasilkan senyawa dasar penyusunnya, yaitu monomer yang selanjutnya dapat digunakan kembali sebagai bahan baku plastik dengan kualitas yang sama. Namun, karena memiliki suhu dan tekanan kritis tinggi, maka sifat air akan berubah menjadi asam dan memiliki daya korosif terhadap bahan logam reaktornya. Oleh karena itu, masih perlu dilakukan kajian lebih lanjut terhadap penerapan air superkritis (ScH2O) pada berbagai penggunaan industri maupun penanganan berbagai macam limbah, urai Tusy yang juga direktur di pusat kajian itu.
Ditemukannya air superkritis bermula dari hasil percobaan yang dilakukan oleh peneliti dari Perancis Baron Charles Cagniard de la Tour, pada tahun 1821. Setelah itu dilakukan serangkaian penelitian di berbagai perguruan tinggi di dunia untuk memanfaatkan air superkritis guna mendestruksi bahan berbahaya dan beracun, termasuk bahan mudah meledak, propelan, dan bahan kimia dari senjata kimia.
Saat ini, ScH2O mulai dikembangkan untuk reaksi senyawa organik. Beberapa kelebihan yang dimiliki medium ini antara lain, kemampuan laju reaksinya yang tinggi, kemampuan mengekstraksi, mendekomposisi, dan menghilangkan polutan dalam limbah, serta dalam mendekomposisi sampah plastik.
Dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi, air superkritis mampu melarutkan semua senyawa organik, termasuk plastik. Kelarutan senyawa ini sangat tergantung pada suhu, konstanta dielektrika, dan berat jenisnya.
Upaya untuk mendapatkan kembali senyawa dasar polimer plastik, yaitu monomer, dilakukan untuk memproduksi plastik kembali dengan kualitas yang sama melalui proses polimerisasi. Beberapa contoh depolimerisasi adalah PET menjadi asam terephthalate dab ethylene glycol. Nylon 6 menjadi konstanta dielektrika caprolactam dan air.
Kelebihan ScH2O sebagai medium untuk depolimerisasi dibandingkan dengan fluida lain yang dapat digunakan sebagai fluida superkritis antara lain harganya murah, tidak beracun, serta tidak mudah terbakar dan meledak. Tidak menghasilkan jelaga atau karbon karena reaksinya dalam sistem tertutup. Reaksi juga dapat dilakukan tanpa menggunakan bantuan katalis.
Namun, kekurangannya, ScH2Omemerlukan suhu dan tekanan kritis yang lebih tinggi dibandingkan fluida lain. Bandingkan dengan metanol dan toluene yang memerlukan suhu 239,5oC dan 318,6oC serta tekanan 8.10 dan 4.11 Mpa. Di samping itu, keasaman air akan meningkat pada suhu tinggi, yang ditunjukkan oleh kenaikan konsentrasi ion hidrogen 30 kali lipat dibandingkan dengan air pada kondisi normal.

Sumber : http://www.chem-is-try.org