Kemasan plastik berlapis yang selama ini dikenal sulit diproses kini mendapat jalan baru untuk masuk kembali ke siklus daur ulang. Tim peneliti dari Nanyang Technological University (NTU) Singapore dan Nanyang Environment and Water Research Institute (NEWRI) mengembangkan metode yang memisahkan komponen plastik campuran saat proses berlangsung, tanpa bantuan pelarut kimia.
Pendekatan ini menarik perhatian karena banyak kemasan makanan harian memang dibuat dalam bentuk multilapis. Desain seperti itu membuat kemasan kuat, ringan, dan mampu melindungi isi dari kelembapan, oksigen, serta kontaminasi, tetapi justru menyulitkan pengolahan ketika berubah menjadi limbah.
Selama ini, daur ulang mekanis konvensional paling efektif untuk satu jenis plastik. Begitu beberapa jenis plastik tercampur, mutu hasil daur ulang biasanya menurun dan nilai komersialnya ikut merosot.
Akibatnya, tidak sedikit kemasan berlapis berakhir di tempat pembuangan akhir atau dibakar. Tekanan terhadap sistem pengelolaan limbah juga terus membesar seiring proyeksi OECD bahwa produksi plastik global dapat mencapai 736 juta ton per tahun pada 2040.
Pemisahan terjadi saat diproses
Metode baru itu disebut depolymerization-induced polymer separation atau DIPS. Prinsipnya adalah memecah satu jenis plastik secara selektif sambil membiarkan jenis plastik lain tetap utuh.
Untuk menjalankan proses tersebut, tim memakai reactive extrusion. Teknik ini membuat peralatan peleleh plastik juga berfungsi sebagai reaktor kimia, sehingga pemrosesan dan reaksi bisa terjadi dalam satu tahap.
Dalam uji laboratorium, tim memproses limbah plastik campuran yang berisi polyethylene terephthalate atau PET dan polypropylene atau PP. PET yang banyak dipakai pada botol minuman dan kemasan makanan kemudian direaksikan dengan gliserol, bahan kimia berbiaya rendah dan mudah diperoleh.
Setelah PET terurai menjadi molekul yang lebih kecil, sifat materialnya berubah. Perubahan polaritas dan viskositas membuat material terpisah secara otomatis selama proses berlangsung, sehingga tidak diperlukan tahap pemisahan tambahan yang biasanya rumit pada kemasan campuran.
Tanpa pelarut dan tanpa tekanan tinggi
Keunggulan lain dari pendekatan ini ada pada kondisi prosesnya. Metode tersebut berjalan tanpa pelarut dan pada tekanan atmosfer normal.
Kondisi itu berpotensi menekan biaya, mengurangi risiko keselamatan, dan memperkecil dampak lingkungan. Profesor Hu Xiao, peneliti utama studi sekaligus Program Director for Sustainable Chemistry and Materials di NEWRI, mengatakan tim ingin mengembangkan metode yang praktis untuk menjawab meningkatnya persoalan limbah plastik campuran.
Ia juga menyoroti bahwa semakin banyak produk makanan harian memakai kemasan plastik campuran. Pada saat yang sama, proses daur ulang yang aman dan efisien masih menjadi tantangan besar.
Hasil awal di laboratorium
Pengujian menunjukkan hasil awal yang menjanjikan. Polypropylene yang berhasil dipulihkan mempertahankan hingga 90 persen kekuatan tarik plastik murni dalam kondisi optimal.
Capaian itu membuka peluang agar material tersebut digunakan lagi untuk aplikasi praktis, bukan hanya diturunkan nilainya menjadi produk kelas rendah. Tim juga menguji proses yang sama pada limbah kemasan campuran pascaindustri dan melaporkan kualitas material yang jauh lebih baik dibandingkan teknik daur ulang mekanis konvensional.
Untuk PET yang terpisah, material itu belum bisa langsung dikembalikan ke bentuk asalnya. Meski begitu, tim menilai hasilnya tetap bernilai tinggi karena berpotensi dipakai dalam material khusus atau diolah menjadi bahan bangunan kimia untuk manufaktur di masa depan.
Peluang untuk skala industri
Salah satu alasan teknologi ini dianggap menjanjikan adalah karena infrastrukturnya sudah familier bagi industri plastik. Reactive extrusion sudah lama digunakan, sehingga DIPS dinilai memiliki peluang untuk ditingkatkan skalanya tanpa memerlukan fasilitas manufaktur yang sepenuhnya baru.
Tim juga menilai konsep ini dapat disesuaikan untuk kombinasi plastik campuran lain. Artinya, manfaatnya tidak berhenti pada kemasan makanan saja.
Jika diterapkan secara luas, daur ulang limbah plastik campuran dalam skala besar disebut dapat membuka lebih dari 250 miliar dolar AS nilai ekonomi per tahun. Di sisi lain, penerapannya juga berpotensi mengurangi beban lingkungan dari kemasan yang selama ini dibuang.
Tahap berikutnya akan berfokus pada kerja sama dengan mitra industri. Uji lanjutan diperlukan untuk menilai performa teknologi ini dalam kondisi operasi yang lebih besar sekaligus mengukur kelayakan komersialnya.
