Admin Views: 0
Lautan di seluruh dunia menghadapi ancaman serius dari sampah plastik. Setiap tahun, jutaan ton plastik berakhir di perairan laut, membentuk pulau sampah raksasa dan menghancurkan habitat ekosistem laut. Mikroplastik kini ditemukan di plankton, ikan, dan bahkan makanan laut yang dikonsumsi manusia. Kondisi ini menimbulkan risiko ekologis dan kesehatan yang besar, memaksa para ilmuwan untuk mencari solusi yang dapat mengurangi dampak plastik di laut.
Di tengah krisis ini, tim peneliti dari Universitas Northwestern menghadirkan pendekatan baru melalui material yang disebut plastik selulosa terurai laut. Penelitian ini dipublikasikan di Journal of the American Chemical Society pada 19 November 2025. Penulis utama, Zhenghong Chen, mengatakan bahwa penelitian ini menunjukkan bagaimana ilmu material dapat digunakan untuk membuat plastik yang tidak hanya kuat dan fleksibel, tetapi juga ramah lingkungan.
Supramolecular Ionic Polymerization
Plastik yang dikembangkan tim Howard berbasis selulosa, bahan alami yang melimpah dan dapat diperbarui. Mekanisme inti dari penelitian ini adalah supramolecular ionic polymerization, yang memanfaatkan interaksi ionik antara polimer bermuatan negatif dan positif. Carboxymethyl cellulose (CMC), turunan selulosa yang memiliki gugus karboksilat bermuatan negatif, dikombinasikan dengan polyguanidinium ion yang bermuatan positif. Interaksi ini membentuk jaringan polimer yang stabil dan kuat.
Meski kuat, material awal bersifat rapuh saat kering. Tim menambahkan choline chloride (ChCl) sebagai plasticizer untuk meningkatkan fleksibilitas tanpa mengurangi kekuatan mekanik. “Dengan menyesuaikan rasio polimer dan plasticizer, kami dapat menghasilkan plastik dengan sifat mekanik yang berbeda, mulai dari lembut hingga lebih kaku, sesuai kebutuhan,” ujar Chen. Mekanisme ini memungkinkan material dicetak dalam berbagai bentuk, dari lembaran tipis hingga kantong plastik.
Data dan Temuan Penelitian
Pengujian laboratorium menunjukkan bahwa plastik berbasis CMC-polyguanidinium memiliki modulus Young tinggi, yang berarti mampu menahan gaya tarik sebelum mengalami deformasi permanen. Penambahan ChCl meningkatkan elongasi dan fleksibilitas, sehingga plastik tidak mudah patah saat ditarik atau dibentuk.
Salah satu temuan paling penting adalah kemampuan biodegradasi di air laut. Lembar plastik yang dimasukkan ke dalam air laut simulasi terurai sepenuhnya dalam beberapa minggu hingga beberapa bulan, tergantung kondisi lingkungan seperti suhu dan aktivitas mikroorganisme laut. Berbeda dengan plastik konvensional, material ini tidak meninggalkan residu mikroplastik, sehingga aman bagi ekosistem laut.
“Ini adalah langkah awal untuk mengurangi akumulasi mikroplastik di laut,” kata Chen yang memiliki latar belakang dari Universitas Tokyo, jepang. Ia menambahkan bahwa fleksibilitas dalam desain material membuka peluang untuk produksi kantong plastik sekali pakai, kemasan makanan, hingga kemasan industri farmasi atau kosmetik yang tetap ramah lingkungan.
Dari gunung hingga laut, kami kirim langsung ke Anda. Join Saluran WhatsApp Lingkar Bumi sekarang.
Dampak Ekologis dan Sosial
Plastik yang sulit terurai telah menjadi ancaman bagi ekosistem laut dan rantai makanan. Penggunaan plastik selulosa terurai laut dapat mengurangi akumulasi mikroplastik dan menurunkan risiko kontaminasi makanan laut bagi manusia. Proses degradasi material ini menghasilkan selulosa dan senyawa terlarut yang tidak berbahaya bagi organisme laut.
Dari perspektif sosial, plastik berbasis selulosa juga mendukung ekonomi sirkular. Bahan baku selulosa dapat diperoleh dari limbah pertanian, kertas daur ulang, atau tanaman yang dibudidayakan secara berkelanjutan. Hal ini menurunkan ketergantungan pada minyak bumi dan membuka peluang bagi industri manufaktur yang lebih ramah lingkungan. Prof. Howard menekankan bahwa penelitian ini dapat mendorong kebijakan publik untuk mengganti plastik konvensional di area rawan pencemaran laut, seperti pelabuhan, pasar ikan, dan kawasan wisata pesisir.
Pentingnya Mengurangi Sampah dari Hulu
Meskipun inovasi plastik selulosa menawarkan solusi di hilir, Chen menegaskan bahwa langkah paling efektif tetap mengurangi sampah plastik dari sumbernya. “Plastik yang ramah lingkungan tidak akan cukup jika produksi dan konsumsi plastik tidak dikendalikan,” ujarnya. Upaya pengurangan sampah dari hulu mencakup penggunaan kembali, daur ulang, dan pengurangan penggunaan plastik sekali pakai. Langkah-langkah ini dapat mengurangi beban lingkungan sebelum material tersebut memasuki ekosistem laut.
Mengintegrasikan desain material yang dapat terurai dengan strategi pengurangan sampah dari hulu menjadi pendekatan yang komprehensif untuk mengatasi krisis plastik. Dengan demikian, inovasi ilmiah dapat diterapkan dalam konteks nyata yang memberikan dampak ekologis positif, sekaligus menjaga keberlanjutan sumber daya laut bagi generasi mendatang. (Wage Erlangga)
