Susahnya Mencerna Plastik

Akhir-akhir ini sering banyak masalah yang disebabkan oleh sampah-sampah rumah tangga yang semakin hari semakin menggunung. Sebagian masyarakat beranggapan bahwa masalah sampah adalah tugas pemerintah, namun sebenarnya ini adalah tugas masyarakat termasuk juga pemerintah. Salah satu sampah yang sulit terurai adalah plastik. Dalam kehidupan sehari-hari plastik sangatlah berguna karena plastik lebih fleksibel dari pada barang-barang lain yang tidak terbuat dari plastik. Beberapa orang mungkin tidak tahu siapa penemu plastik yang sebenarnya, berikut adalah sejarah pembuatan plastik, cara pembuatan plastik dan cara penanggulangan plastik dilingkungan masyarakat.

A. Sejarah Plastik

Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) :

Penemu Plastik Jenis Bakelit              

Plastik ada yang bersifat lunak (seluloid). Plastik jenis ini ditemukan oleh John Wesley Hyatt. Bahannya merupakan campuran dari selulosa nitrat dan kamfor yang dilarutkan dalam alkohol, kemudian menghasilkan pastik yang dinamakan seluloid. Seluloid ini mudah terbakar. Karena sifatnya yang kurang tahan terhadap panas, dalam industri berbagai barang plastik ini digantikan oleh plastik jenis lain yang sering kita temui sekarang yaitu bakelit.

Plastik yang tahan panas ini ditemukan pertama kali oleh Leo Hendrik Baekeland, seorang ahli kimia warga Amerika berkebangsaan Belgia. Baekeland lahir di Ghent, Belgia, pada tanggal 14 November 1863. Bakelit, yang penamaannya diambil dari nama Baekeland ini sebenarnya bukanlah temuan yang pertamanya karena sebelumnya ia sudah menemukan kertas foto yang dinamakan Velox.

Baekeland seorang pelajar yang cerdas. Ia suka ngulik, mengutak-atik, mencoba-coba segala sesuatu. Selama sekolah ia selalu menjadi juara kelas sehingga pada umur 16 tahun ia sudah tamat sekolah menengah atas (SLTA). Karena kecerdasannya pula, ia mendapat beasiswa untuk melanjutkan kuliah di Universitas Ghent. Selama tiga tahun ia kuliah dan pada umur 19 tahun ia sudah menjadi sarjana. Pada tahun 1884 atau pada saat umur 21 tahun ia telah mendapat gelar doktor dengan predikat maxima cum laude. Kemudian ia mengajar di universitas tersebut sampai tahun 1889.

Baekeland memiliki hobi bepergian dan memotret. Ia sering melakukan perjalanan ke luar negeri seperti ke Prancis dan Inggris. Pada tahun 1889, ia mendapat beasiswa untuk belajar di Amerika Serikat selama tiga tahun. Beasiswa yang sebenarnya untuk tiga tahun tersebut malah diputuskannya untuk menetap di Amerika Serikat sampai ia ganti kewarganegaraan.

Karena hobinya yang suka memotret, kemudian ia mendapat pekerjaan di perusahaan fotografi. Pada saat itu, untuk mencetak gambar negatif film pada kertas harus menggunakan sinar matahari. Baekeland berpikir akan ketidakpraktisan hal itu. Terutama jika harus mencetak pada malam hari atau saat cuaca sedang hujan dan sinar matahari tidak ada. Dalam waktu yang singkat ia berhasil menciptakan kertas foto yang dinamakan Velox. Dengan kertas ini, tanpa sinar matahari pun film dapat diproses dan sebagai pengganti sinar matahari adalah dengan menggunakan lampu. Untuk mendukung penemuannya, pada tahun 1893 ia mendirikan pabrik kertas foto yang diberi nama Nepera Chemical Company (Perusahaan Kimia Nepera). Tetapi, perusahaan tersebut tidak berumur panjang. Enam tahun kemudian ia menjual perusahaan tersebut seharga satu juta dolar kepada Eastman, penemu kamera.

Tahun 1905, Baekeland mulai mengadakan penelitian. Dua tahun kemudian ia "menyulap" sebuah bangunan yang tadinya berupa gudang menjadi sebuah laboratorium yang terletak di Yonkers, New York. Biaya pembangunannya menggunakan sebagian uang hasil penjualan perusahaan kimianya. Di laboratorium inilah ia mulai meneliti bahan pembentuk bakelit.

Baekeland mereaksikan dua jenis bahan kimia yaitu formaldehid (H2CO) yaitu sejenis bahan pengawet dan fenol (C6H5OH) yaitu sejenis bahan pembasmi kuman. Dengan hati-hati ia memanaskannya, mengontrol suhu dan tekanannya. Hasilnya, terbentuklah suatu bahan baru yang dapat dibengkokkan, dipilin, dan dibuat berbagai bentuk. Ia menamainya bakelite (bakelit). Bakelit ini merupakan kopolimer yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih dari atu jenis. Polimer merupakan senyawa dengan massa molekul besar yang terbentuk dari gabungan molekul-molekul sederhana (monomer-monomer).

Tahun 1910 Baekeland mendirikan pabrik plastik sekaligus menjadi direktur utamanya sampai tahun 1939. Bakelit atau plastik tahan panas ini mulai diperkenalkan kepada masyarakat umum. Awalnya plastik digunakan untuk membuat kotak radio, kancing, bola biliar, dan beberapa jenis barang lainnya. Tetapi, berbeda dengan sekarang, di mana hampir semua barang yang kita temui terbuat dari plastik. Baekeland meninggal dunia pada tanggal 23 Februari 1944 saat usia 81 tahun di Beacon, New York, AS.

B. Cara membuat plastik

Plastik pertama kali ditemukan oleh Leo Hendrik Baekeland pada tahun 1905 disebuah gudang yang terletak di Yonkers, New York. Berbagai bahan-bahan kimia dicampurkan agar menghasilkan kwalitas plastic yang bagus, tetapi sukar untuk diuraikan secara biologis. Berikut ini adalah tata cara membuat plastic yang mudah terurai:

Plastik yang dapat terurai

Plastik yang digunakan saat ini adalah plastik non-biodegradable (plastik yang tidak dapat terurai secara biologis) yang terbuat dari minyak bumi yang keberadaannya semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui, akibatnya semakin banyak penggunaan plastik semakin meningkat pula pencemaran lingkungan seperti penurunan kualitas air dan tanah menjadi tidak subur karena plastik tidak dapat dihancurkan dengan cepat dan alami oleh mikroba di dalam tanah.

Untuk mengurangi pencemaran lingkungan tersebut, saat ini sedang dikembangkan plastik biodegradable, yakni plastik yang dapat duraikan kembali oleh mikroorganisme secara alami menjadi senyawa yang ramah lingkungan. Plastik biodegradable terbuat dari polimer alami. Jenisnya antara lain polyhidroksialkanoat acid (PHA) dan poli-asam amino yang berasal dari sel bakteri; polylactic acid (PLA) yang merupakan modifikasi asam laktat hasil perubahan zat tepung/pati oleh mikroorganisme; dan poliaspartat sintesis yang dapat terdegradasi. Bahan dasar plastik berasal dari selulosa bakteri, kitin, kitosan, atau tepung yang terkandung dalam tumbuhan, serta beberapa material plastik atau polimer lain yang terdapat di sel tumbuhan dan hewan.

Di Indonesia, plastik biodegradabel yang mudah dikembangkan adalah polylactic acid (PLA) karena plastik ini berbahan dasar zat tepung/pati. Pati di dapatkan dari sumber karbohidrat, di Indonesia banyak diperoleh sumber karbohidrat seperti singkong, kentang, beras, dan tanaman lainnya penghasil karbohidrat sehingga pengembangan plastik PLA berpotensi besar di Indonesia. Polylactic acid (PLA) berasal dari proses esterifikasi asam laktat yang diperoleh dengan cara fermentasi oleh bakteri dengan menggunakan substrat pati atau gula sederhana.  PLA memiliki sifat tahan panas, kuat, dan merupakan polimer yang elastis.

Dalam proses pembuatan Polylactic acid terdapat lima langkah rangkaian proses utama, diantaranya :

 (1) Ekstraksi pati;

(2) Hidrolisis pati menjadi glukosa, hidrolisis adalah pemecahan kimiawi suatu molekul karena pengikatan air sehingga menghasilkan molekul-molekul yang lebih kecil, hidrolisis ini dapat dilakukan dengan enzim maupun asam.;

(3) Fermentasi asam laktat, glukosa yang dihasilkan pada tahap hidrolisis digunakan sebagai bahan fermentasi asam laktat yang dilakukan oleh bakteri asam laktat (bakteri yang dapat menghasilkan asam laktat melalui fermentasi terdiri atas empat genus, yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, dan Sterptococcus).;

(4) Esterifikasi dan pembentukan polimer, asam laktat yang terbentuk melalui fermentasi kemudian di esterifikasi. Kinetika reaksi dari pembuatan PLA  dapat ditingkatkan dengan penggunaan zink oksida dan suhu tinggi (135 °C, 6 jam) dilanjutkan dengan pembukaan cincin Lactide dan polymerisasi.;

(5) Pencetakan dan pembentukan, pembentukan dilakukan sebagaimana halnya proses pencetakan plastik sintetik karena bio-plastik PLA mempunyai juga sifat-sifat mekanis yang mirip dibandingkan plastik sintetik, terutama dengan polystyren.

Plastik biodegradable berbahan dasar tepung (PLA) dapat didegradasi bakteri pseudomonas dan bacillus yang memutus rantai polimer menjadi monomer-monomernya. Senyawa-senyawa hasil degradasi polimer selain menghasilkan karbon dioksida dan air, juga menghasilkan senyawa organik lain yaitu asam organik dan aldehid yang tidak berbahaya bagi lingkungan. Plastik berbahan dasar tepung aman bagi lingkungan. Sebagai perbandingan, plastik tradisional membutuhkan waktu sekira 50 tahun agar dapat terdekomposisi alam, sementara plastik biodegradable dapat terdekomposisi 10 hingga 20 kali lebih cepat.

Hasil degradasi plastik ini dapat digunakan sebagai makanan hewan ternak atau sebagai pupuk kompos. Plastik biodegradable yang terbakar tidak menghasilkan senyawa kimia berbahaya. Kualitas tanah akan meningkat dengan adanya plastik biodegradable, karena hasil penguraian mikroorganisme meningkatkan unsur hara dalam tanah.

C. Cara penanggulangan plastik (Recycle)

Akibat dari semakin bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat serta aktivitas lainnya maka bertambah pula buangan/limbah yang dihasilkan. Limbah/buangan yang ditimbulkan dari aktivitas dan konsumsi masyarakat sering disebut limbah domestik atau sampah. Limbah tersebut menjadi permasalahan lingkungan karena kuantitas maupun tingkat bahayanya mengganggu kehidupan makhluk hidup lainnya. Selain itu aktifitas industri yang kian meningkat tidak terlepas dari isu lingkungan. Industri selain menghasilkan produk juga menghasilkan limbah. Dan bila limbah industri ini dibuang langsung ke lingkungan akan menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan.

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.Jenis limbah pada dasarnya memiliki dua bentuk yang umum yaitu; padat dan cair, dengan tiga prinsip pengolahan dasar teknologi pengolahan limbah;

Limbah dihasilkan pada umumnya akibat dari sebuah proses produksi yang keluar dalam bentuk %scrapt atau bahan baku yang memang sudah bisa terpakai. Dalam sebuah hukum ekologi menyatakan bahwa semua yang ada di dunia ini tidak ada yang gratis. Artinya alam sendiri mengeluarkan limbah akan tetapi limbah tersebut selalu dan akan dimanfaatkan oleh makhluk yang lain. Prinsip ini dikenal dengan prinsip Ekosistem (ekologi sistem) dimana makhluk hidup yang ada di dalam sebuah rantai pasok makanan akan menerima limbah sebagai bahan baku yang baru.

1.      Limbah Plastik

Nama plastik mewakili ribuan bahan yang berbeda sifat fisis, mekanis, dan kimia. Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi dua golongan besar, yakni plastik yang bersifat thermoplastic dan yang bersifat thermoset. Thermoplastic dapat dibentuk kembali dengan mudah dan diproses menjadi bentuk lain, sedangkan jenis thermoset bila telah mengeras tidak dapat dilunakkan kembali. Plastik yang paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bentuk thermoplastic.

Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa volume perdagangan plastik impor Indonesia, terutama polipropilena (PP) pada tahun 1995 sebesar 136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai konsekuensinya, peningkatan limbah plastikpun tidak terelakkan. Menurut Hartono (1998) komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap rumah tangga adalah 9,3% dari total sampah rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setiap minggunya. Jumlah tersebut akan terus bertambah, disebabkan sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air, maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya akhirnya menjadi masalah bagi lingkungan. (YBP, 1986).

Plastik juga merupakan bahan anorganik buatan yang tersusun dari bahan-bahan kimia yang cukup berahaya bagi lingkungan. Limbah daripada plastik ini sangatlah sulit untuk diuraikan secara alami. Untuk menguraikan sampah plastik itu sendiri membutuhkan kurang lebih 80 tahun agar dapat terdegradasi secara sempurna. Oleh karena itu penggunaan bahan plastik dapat dikatakan tidak bersahabat ataupun konservatif bagi lingkungan apabila digunakan tanpa menggunakan batasan tertentu. Sedangkan di dalam kehidupan sehari-hari, khususnya kita yang berada di Indonesia,penggunaan bahan plastik bisa kita temukan di hampir seluruh aktivitas hidup kita. Padahal apabila kita sadar, kita mampu berbuat lebih untuk hal ini yaitu dengan menggunakan kembali (reuse) kantung plastik yang disimpan di rumah. Dengan demikian secara tidak langsung kita telah mengurangi limbah plastik yang dapat terbuang percuma setelah digunakan (reduce). Atau bahkan lebih bagus lagi jika kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu yang lebih berguna (recycle). Bayangkan saja jika kita berbelanja makanan di warung tiga kali sehari berarti dalam satu bulan satu orang dapat menggunakan 90 kantung plastik yang seringkali dibuang begitu saja. Jika setengah penduduk Indonesia melakukan hal itu maka akan terkumpul 90×125 juta=11250 juta kantung plastik yang mencemari lingkungan. Berbeda jika kondisi berjalan sebaliknya yaitu dengan penghematan kita dapat menekan hingga nyaris 90% dari total sampah yang terbuang percuma. Namun fenomena yang terjadi adalah penduduk Indonesia yang masih malu jika membawa kantung plastik kemana-mana. Untuk informasi saja bahwa di supermarket negara China, setiap pengunjung diwajibkan membawa kantung plastik sendiri dan apabila tidak membawa maka akan dikenakan biaya tambahan atas plastik yang dikeluarkan pihak supermarket.

2.      Pengelolaan Limbah Plastik Dengan Metode Recycle (Daur Ulang)

Pemanfaatan limbah plastik merupakan upaya menekan pembuangan plastik seminimal mungkin dan dalam batas tertentu menghemat sumber daya dan mengurangi ketergantungan bahan baku impor. Pemanfaatan limbah plastik dapat dilakukan dengan pemakaian kembali (reuse) maupun daur ulang (recycle). Di Indonesia, pemanfaatan limbah plastik dalam skala rumah tangga umumnya adalah dengan pemakaian kembali dengan keperluan yang berbeda, misalnya tempat cat yang terbuat dari plastik digunakan untuk pot atau ember. Sisi jelek pemakaian kembali, terutama dalam bentuk kemasan adalah sering digunakan untuk pemalsuan produk seperti yang seringkali terjadi di kota-kota besar (Syafitrie, 2001).

Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan oleh industri. Secara umum terdapat empat persyaratan agar suatu limbah plastik dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk tertentu sesuai kebutuhan (biji, pellet, serbuk, pecahan), limbah harus homogen, tidak terkontaminasi, serta diupayakan tidak teroksidasi. Untuk mengatasi masalah tersebut, sebelum digunakan limbah plastik diproses melalui tahapan sederhana, yaitu pemisahan, pemotongan, pencucian, dan penghilangan zat-zat seperti besi dan sebagainya (Sasse et al.,1995).

Terdapat hal yang menguntungkan dalam pemanfaatan limbah plastik di Indonesia dibandingkan negara maju. Hal ini dimungkinkan karena pemisahan secara manual yang dianggap tidak mungkin dilakukan di negara maju, dapat dilakukan di Indonesia yang mempunyai tenaga kerja melimpah sehingga pemisahan tidak perlu dilakukan dengan peralatan canggih yang memerlukan biaya tinggi. Kondisi ini memungkinkan berkembangnya industri daur ulang plastik di Indonesia (Syafitrie, 2001).

Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80%) dapat diproses kembali menjadi barang semula walaupun harus dilakukan pencampuran dengan bahan baku baru dan additive untuk meningkatkan kualitas (Syafitrie, 2001). Menurut Hartono (1998) empat jenis limbah plastik yang populer dan laku di pasaran yaitu polietilena (PE), High Density Polyethylene (HDPE), polipropilena (PP), dan asoi.

3.      Plastik Daur Ulang Sebagai Matriks

Di Indonesia, plastik daur ulang sebagian besar dimanfaatkan kembali sebagai produk semula dengan kualitas yang lebih rendah. Pemanfaatan plastik daur ulang sebagai bahan konstruksi masih sangat jarang ditemui. Pada tahun 1980 an, di Inggris dan Italia plastik daur ulang telah digunakan untuk membuat tiang telepon sebagai pengganti tiang-tiang kayu atau besi. Di Swedia plastik daur ulang dimanfaatkan sebagai bata plastik untuk pembuatan bangunan bertingkat, karena ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai (YBP, 1986).

Pemanfaatan plastik daur ulang dalam bidang komposit kayu di Indonesia masih terbatas pada tahap penelitian. Ada dua strategi dalam pembuatan komposit kayu dengan memanfaatkan plastik, pertama plastik dijadikan sebagai binder sedangkan kayu sebagai komponen utama; kedua kayu dijadikan bahan pengisi/filler dan plastik sebagai matriksnya. Penelitian mengenai pemanfaatan plastik polipropilena daur ulang sebagai substitusi perekat termoset dalam pembuatan papan partikel telah dilakukan oleh Febrianto dkk (2001). Produk papan partikel yang dihasilkan memiliki stabilitas dimensi dan kekuatan mekanis yang tinggi dibandingkan dengan papan partikel konvensional. Penelitian plastik daur ulang sebagai matriks komposit kayu plastik dilakukan Setyawati (2003) dan Sulaeman (2003) dengan menggunakan plastik polipropilena daur ulang. Dalam pembuatan komposit kayu plastik daur ulang, beberapa polimer termoplastik dapat digunakan sebagai matriks, tetapi dibatasi oleh rendahnya temperatur permulaan dan pemanasan dekomposisi kayu (lebih kurang 200°C).

Terimah kasih sudah membaca artikel saya, semoga artikel tersebut bisa menambah wawasan anda tentang bahayanya membuang sampah dilingkungan sungai.