Tim ilmuwan berhasil menemukan sebuah metode baru yang ramah lingkungan dalam mengolah limbah plastik dengan menggunakan cahaya matahari buatan dan menghasilkan bahan kimia pembangkit energi. Seperti yang kita ketahui sampah plastik telah menjadi masalah global yang pelik karena strukturnya yang sulit untuk diuraikan oleh mikroba, dan keberadaan sampah plastik yang terus menerus bertambah sangatlah mengkhawatirkan karena telah banyak merusak ekosistem di darat dan lautan, dan saat ini dunia sangat membutuhkan solusi baru untuk menangani masalah ini.
Sebuah tim peneliti dari Nanyang Technological University (NTU), Singapura, belum lama ini mengumumkan bahwa mereka berhasil mengubah plastik menjadi “asam format”, yang bisa dimanfaatkan pada pembangkit-pembangkit energi untuk menghasilkan listrik yang murah dan ramah lingkungan.
Pada eksperimennya di laboratorium, para peneliti NTU mencampurkan material plastik dengan pereaksi kimia yang berfungsi sebagai katalis hingga terbentuk suatu larutan, dan kemudian dengan energi cahaya matahari buatan, rantai karbon plastik dapat terurai dan membentuk asam format – senyawa kimia yang biasa ditemukan pada semut dan pada skala besar digunakan sebagai pembangkit listrik.
Prof Hoo Han Sen menggunakan katalis yang dibuat dari logam vanadium yang murah dan juga biokompatibel (mampu berinteraksi dengan sel atau jaringan hidup tanpa menimbulkan reaksi toksik), yang biasa digunakan sebagai campuran logam baja untuk kendaraan bermotor dan campuran logam aluminium untuk pesawat terbang.
Dan ketika pereaksi katalis logam vanadium ini dilarutkan dalam larutan yang mengandung plastik yang tidak bisa diurai seperti polyethylene dan kemudian disinari dengan cahaya matahari buatan, ikatan karbon dari plastik akan pecah dalam waktu enam hari.
Proses ini merubah polyethylene menjadi asam format, senyawa kimia yang bisa terbentuk secara alami dan merupakan zat antibakteri, dan juga berguna sebagai pembangkit energi pada fasilitas pembangkit listrik dan pada kendaraan-kendaraan berbahan bakar hidrogen.
“Tujuan kami adalah untuk mengembangkan metode yang berbiaya murah dan berkelanjutan yang memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan bahan bakar dan produk-produk kimia lainnya,” kata prof Soo. “Proses kimia yang kami kembangkan adalah yang pertama yang bisa memecahkan ikatan karbon dari material plastik non degradable seperti polyethylene dengan menggunakan cahaya matahari buatan dan sebuah katalis yang sama sekali tidak mengandung unsur logam berat.
Di Singapura, kebanyakan limbah plastik diolah dengan cara dibakar, yang akan menghasilkan gas-gas rumah kaca seperti karbondioksida di atmosfer dan meninggalkan limbah sisa pembakaran yang kemudian dikumpulkan di pengolahan sampah Semakau, yang diperkirakan akan kehabisan lahan pada tahun 2035.
Solusi untuk mengembangkan inovasi pengolahan limbah yang yang dapat mengurangi volume sampah, seperti dengan menggunakan katalis logam yang ramah lingkungan untuk merubah sampah menjadi sumber energi, adalah bagian dari visi kampus NTU demi masa depan yang berkelanjutan.
Tim peneliti NTU berhasil mengembangkan fotokatalis logam vanadium yang dirancang khusus untuk memecahkan ikatan karbon material plastik, dengan cara melekatkan diri pada senyawa organik golongan alkohol dan kemudian dengan energi yang diabsorbsi dari cahaya matahari, mampu menguraikan ikatan molekul plastik.
Dalam skala laboratorium, eksperimen dilakukan dengan melarutkan sampel plastik dengan cara memanaskannya pada suhu 85 derajat celcius dalam sebuah pelarut, sebelum ditambahkan katalis yang berbentuk serbuk kedalamnya. Larutan ini kemudian diletakkan di bawah cahaya matahari buatan selama beberapa hari. Dengan metode ini, para peneliti berhasil menunjukkan reaksi fotokatalis yang mereka kembangkan berhasil memecahkan ikatan karbon dari lebih dari 30 senyawa organik yang berbeda.
Sekarang ini, tim peneliti terus mengembangkan metode ini agar proses pemutusan rantai karbon ini nantinya bisa menghasilkan jenis bahan bakar kimia lainnya, seperti gas hidrogen.
