PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DI INDONESIA

25 Penelitian dan Pengembangan Plastik..., Myrtha Karina PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DI

INDONESIA Myrtha Karina

Pusat Penelitian Fisika – LIPI

Jalan Cisitu, Kompleks LIPI, Bandung 40135 Email : myrtha.karina.sancoyorini@lipi.go.id

ABSTRAK

Kehidupan manusia modern tidak terlepas dari barang-barang plastik yang banyak digunakan sehari-hari dari pengemas makanan/minuman, pengemas peralatan elektronik, peralatan rumah tangga berasal dari minyak bumi. Kenyataan menunjukkan bahwa plastik yang berasal dari minyak bumi tidak dapat diperbarui dan jumlahnya menipis dari tahun ke tahun, padahal permintaan produk plastik meningkat seiring dengan laju pertambahan penduduk. Sementara itu diketahui bahwa Indonesia hanya memiliki cadangan minyak bumi 7,4 milyar barrel atau setara dengan 885 juta kubik yang diperkirakan akan habis dalam waktu 10-15 tahun kedepan. Untuk memenuhi keperluannya, Indonesia masih harus mengimpor 1,6 juta ton nafta dan kondensat 33 juta barrel atau setara dengan 3,95 juta kubik. Keduanya merupakan bahan baku industri petrokimia hulu, sedangkan impor minyak bumi dan produk-produknya sampai akhir tahun 2011 sejumlah 128.221 ton.

Pada umumnya plastik bersifat tahan lama dan tidak mudah dihancurkan secara alami sehingga menjadi masalah lingkungan. Pemusnahan dengan cara pembakaran yang tidak sempurna memungkinkan dihasilkannya emisi dioksin yang membahayakan kesehatan. Proses daur ulang sebagai upaya untuk menekan jumlah sampah plastik mendatangkan masalah baru terkait dengan efisiensi energi selama proses pencucian, proses penghancuran, proses pembentukan kembali, dan nilai ekonomisnya yang masih menjadi bahan pertanyaan. Pemanfaatannya sebagai energi belum sepenuhnya memecahkan masalah lingkungan karena ternyata polutan dan residunya memerlukan penanganan khusus, dan termasuk kedalam limbah yang berbahaya dan beracun.

Salah satu cara yang saat ini dianggap sebagai solusi pemecahan masalah lingkungan adalah penggunaan plastik ramah lingkungan yang diharapkan dapat

berperan sebagai substitusi polimer sintetik, paling tidak untuk produk-produk tertentu yang tidak mempersyaratkan sifat tahan lama.

Penelitian tentang plastik ramah lingkungan menjadi topik yang menarik dan sangat diminati dekade terakhir ini dan telah dilakukan oleh banyak instansi di Indonesia. Perkembangan dan permasalahannya menjadi bahan diskusi yang penting akhir-akhir ini.

27 Penelitian dan Pengembangan Plastik..., Myrtha Karina LATAR BELAKANG

Kehidupan manusia modern tidak terlepas dari. Barang-barang plastik yang banyak digunakan sehari-hari dari pengemas makanan/minuman, pengemas peralatan elektronik, peralatan rumah tangga berasal dari dari minyak bumi. Kenyataan menunjukkan bahwa plastik yang berasal dari minyak bumi tidak dapat diperbarui dan jumlahnya menipis dari tahun ke tahun, padahal permintaan produk plastik meningkat seiring dengan laju pertambahan penduduk. Sementara itu diketahui bahwa Indonesia hanya memiliki cadangan minyak bumi 7,4 milyar barrel atau setara dengan 885 juta kubik yang diperkirakan akan habis dalam waktu 10-15 tahun ke depan [1]. Untuk memenuhi keperluannya, Indonesia masih harus mengimpor 1,6 juta ton nafta dan kondensat 33 juta barrel atau setara dengan 3,95 juta kubik [2]. Keduanya merupakan bahan baku industri petrokimia hulu, sedangkan impor minyak bumi dan produk-produknya sampai akhir tahun 2011 sebesar 128.221 ton [3].

Pada umumnya plastik bersifat tahan lama (Tabel 1) dan tidak mudah di hancurkan secara alami sehingga menjadi masalah lingkungan. Pemusnahan dengan cara pembakaran yang tidak sempurna memungkinkan dihasilkannya emisi dioksin yang membahayakan kesehatan. Proses daur ulang sebagai upaya untuk menekan jumlah sampah plastik mendatangkan masalah baru terkait dengan efisiensi energi selama proses pencucian, proses penghancuran, proses pembentukan kembali [4], dan nilai ekonomisnya yang masih menjadi bahan pertanyaan.

Tabel 1. Jenis produk plastik dan waktu hancurnya [5] Jenis polimer No.

Kode Contoh produk

Waktu hancur (tahun)

Polyethylene terephtalate (PET)

1 Botol air minum, minuman

ringan

5-10 High density

polyethylene (HDPE)

2 Karton susu, botol/kemasan

produk pembersih

100 Polyvinyl Chloride

(PVC)

3 Pipa pralon, mainan

anak-anak Sulit di hancurkan Low density polyethylene (LDPE) 4 Kantong belanja/kresek 500-1.000

Polypropylene (PP) 5 Tali rafia Sulit dihancurkan

Polystyrene (PS) 6 Kemasan makanan/sayuran,

styrofoam

50

Selulosa - Kertas 0,5

Pemanfaatannya sebagai energi belum sepenuhnya memecahkan masalah lingkungan karena ternyata polutan dan residunya memerlukan penanganan khusus, dan termasuk ke dalam limbah yang berbahaya dan beracun.

Selain itu, limbah plastik menimbulkan masalah baru yang dinamakan dengan microplastic, yaitu limbah plastik yang berukuran ± 5mm akibat degradasi mekanis oleh ultra violet yang menyebabkan luas permukaan meningkat dan sangat mudah berasosiasi dengan polutan organik minyak mentah dari polychlorinated biphenyl yang sangat berracun. Karena ukurannya yang sangat kecil, sangat mudah bergabung dengan zooplancton yang memungkin dikonsumsi oleh manusia [6].

Salah satu cara yang saat ini dianggap sebagai solusi pemecahan masalah lingkungan adalah penggunaan plastik ramah lingkungan yang diharapkan dapat berperan sebagai substitusi polimer sintetik, paling tidak untuk produk-produk tertentu yang tidak mempersyaratkan sifat tahan lama [7]. Secara umum plastik atau produk yang berwawasan lingkungan adalah produk atau bahan yang dapat melindungi lingkungannya, dapat meminimalisasi polutannya, menggunakan sumber daya yang berkelanjutan, dan mengedepankan atau memperhatikan unsur pelestarian fungsi lingkungannya [8]. Fokus dari plastik ramah lingkungan yang dimaksud di sini adalah plastik yang dapat diurai dengan sempurna oleh mikroba, umum disebut dengan biodegradable plastic. Berdasarkan bahan dasar dan pembuatannya, plastik jenis ini dapat digolongkan ke dalam plastik ramah lingkungan yang dibuat dari bahan pertanian (agro polymers) seperti pati dan selulosa, yang dibuat dengan bantuan aktivitas mikroba seperti polihidroksialkanoat, disintesis dengan bahan kimia dari monomer bahan pertanian (polilaktat), dan yang dibuat dari monomer konvensional.

Penelitian tentang plastik ramah lingkungan menjadi topik yang menarik dan sangat diminati dekade terakhir ini dan telah dilakukan oleh para peneliti di lembaga penelitian non departemen, perguruan tinggi negeri dan swasta, serta industri di Indonesia. Perkembangan dan permasalahannya menjadi bahan diskusi yang penting akhir-akhir ini.

29 Penelitian dan Pengembangan Plastik..., Myrtha Karina PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN DI INDONESIA

Plastik ramah lingkungan ini telah diteliti dan dikembangkan oleh beberapa oleh beberapa institusi dan industri seperti Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Balai Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Universitas Indonesia (UI), Balai Besar Kimia dan Kemasan (BBKK) Kementerian Perindustrian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (Balitbangtan) Kementerian Pertanian, dan PT. Inter Aneka Lestari Kimia.

Awal tahun 2000, Pusat Penelitian Fisika (PPF)-LIPI telah melakukan kegiatan penelitian pembuatan plastik ramah lingkungan dari pati jagung dan polietilen yang di grafting dengan maleic anhydride dan edible film yang dibuat dari nata-de-coco (bacterial cellulose, BC) untuk pengemas makanan. Sementara itu, menggunakan beberapa jenis katalis, Pusat Penelitian Kimia (PPK)-LIPI telah berhasil melakukan sintesis polylactic acid (PLA) menggunakan metode ring opening polymerization [9]. Meskipun PLA sebagai salah satu plastik ramah lingkungan yang menjanjikan, plastik ini memiliki kelemahan diantaranya rendahnya ketahanan terhadap panas dan lambatnya proses kristalisasi yang menghambat aplikasinya. Kelemahan ini diatasi dengan menggunakan microfibrillated cellulose yang digunakan sebagai penguat [10]. Penelitian ini telah berhasil dilakukan di Pusat Penelitian Biomaterial (PPB)-LIPI.

Bahan pengemas dari limbah pertanian telah dikembangkan di Balitbangtan.

Menggunakan metode wet milling dan oksidasi menggunakan

2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) telah dibuat nanoselulosa dari berbagai limbah pertanian seperti jerami, serat nenas, batang sorgum, serat kayu, tongkol jagung yang diaplikasikan untuk biofoam. kemasan aktif anti mikroba yang dibuat dari campuran ekstrak bawang putih dan low density polyethylene juga menjadi topic penelitian Balitbangtan. Penelitian dan pengembangan plastik ramah lingkungan di Balitbangtan akan terus dilakukan untuk pembuatan bio polybag [11].

BBKK sebagai institusi yang memiliki tugas pokok meneliti tentang kemasan, penelitian tentang plastik ramah lingkungan telah dimulai sejak tahun 2000 fokus pada kemasan untuk makanan menggunakan bahan tapioka, pati garut, pati sagu serta modifikasi patinya, kitosan, dan karagenan. Sejalan dengan berkembangnya teknologi nano, dilakukan pula penelitian tentang kemasan makanan menggunakan

polimer nanokomposit sebagai master batch polimer biodegradable. Ke depan, BBKK akan melakukan pengembangan dan aplikasi kemasan pintar dan ramah lingkungan berbasis biopolymer [12].

Penelitian dan pengembangan plastik ramah lingkungan dilakukan oleh BPPT pada tahun 2000. Telah dilakukan sintesis pati tapioka dan monomer metil akrilat menggunakan ceric ammonium nitrate dan dihasilkan homopolimer polymethyl acylate (PMA) dan ko-polimer pati-g-PMA. Selain itu BPPT mencoba melakukan pencampuran antara pati tapioka dan polipropilen dan polietilen menggunakan asam sitrat dan nabikarbonat sebagai oksidator. Produk yang homogen dibuat dengan menambahkan hyamin sebagai surfaktan. Menggunakan vacuum forming dicoba dibuat pengemas berbentuk cawan. Upaya penelitian pembuatan pengemas ramah lingkungan BPPT mencoba meneliti thermoplastic starch (TPS) dengan mencampur pati tapioca, gliserin, dan air melalui metode gelatinasi pati untuk kemudian di campur dengan polistiren, polietilen, dan polipropilen [13].

Upaya untuk memperoleh plastik ramah lingkungan dilakukan pula di Departemen Metalurgi dan Teknik Material UI menggunakan bahan-bahan lignoselulosa dengan klasifikasi berbasis serat alam dan berbasis pati. Target produk akhir adalah komponen otomotif dan kemasan. Penelitian pemanfaatan limbah plastik dan pencampuran dengan lignin, penelitian shape memory polymers dilakukan pula sebagai upaya memperoleh plastik ramah lingkungan [14]. Perguruan tinggi lain juga melakukan penelitian plastik ramah lingkungan misal Institut Teknologi Bandung (ITB) : Plastik Biodegradable Poliasam Laktat, Institut Teknologi Surabaya (ITS) : Sintesis Film Kemasan Ramah Lingkungan dari Komposit Pati, Khitosan, dan Asam Polilaktat dengan Pemlastis Gliserol, Universitas Gajah Mada (UGM) : Pemanfaatan Ampas Rumput Laut, Kitosan dan Polivinil Alkohol (PVA) dalam Pembuatan Plastik Biodegradable, Universitas Brawijaya : Pengaruh Komposisi Kitosan terhadap Sifat Mekanik dan Biodegradable Bioplastik, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta : Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Onggok Singkong dengan Plasticizer Sorbitol, Universitas Negeri Semarang : Sintesis Plastik Biodegradable dari Kulit Pisang dengan Penambahan Kitosan dan Plasticizer Gliserol

31 Penelitian dan Pengembangan Plastik..., Myrtha Karina

Selain lembaga penelitian non-kementerian dan perguruan tinggi, industri pun telah melakukan penelitian dan pengembangan plastik untuk kemasan yang ramah lingkungan (bioplastik) dengan nama produk Enviplast. PT Inter Aneka Lestari Kimia mengembangkan plastik kemasan ramah lingkungan berbasis pati dengan tingkat degradasi minimal 90% melalui aktivitas mikroorganisme pengompos, menjadi gas CO2 dalam waktu kurang dari 180 hari, dan tidak memiliki aktifitas ekotoksisitas [6].

KESIMPULAN

Sudah banyak pihak melakukan penelitian dan pengembangan plastik ramah lingkungan untuk mengatasi limbah plastik. Peraturan tentang persampahan juga telah dibuat seperti UU No. 18 tahun 2008 tentang “Pengelolaan Sampah “ Bab III Bagian Kesatu Pasal 6 (b), PP no 81 Tahun 2012 tentang Pengelolaan Sampah Rumah Tangga dan Sampah Sejenis Sampah Rumah Tangga, tetapi sampah plastik yang tidak dapat didegradasi secara alami masih menjadi masalah serius. Koordinasi antara semua pelaku pemangku kepentingan dan seluruh masyarakat perlu bersinergi untuk merealisasikan hasil penelitian plastik ramah lingkungan menjadi produk nasional sejalan dengan implementasi aturan-aturan terkait.

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. Sugiyono, A. D. Permana, M. S. Boedoyo, and Adiarso, Eds., “OUTLOOK ENERGI INDONESIA 2013,” Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Energi, BPPT, Jakarta, pp. 1–97, 2013.

[2] “PERKEMBANGAN EKSPOR DAN IMPOR INDONESIA,” Jakarta, 2014.

[3] BPS, Perkembangan Beberapa Indikator Utama Sosial - Ekonomi Indonesia. Jakarta: Badan Pusat Statistik, 2012, pp. 1–135.

[4] L. Avérous and E. Pollet, Environmental Silicate Nano-Biocomposites. London: Springer London, 2012, pp. 13–39.

[5] Cathy Smith, “How long does it take for trash to biodegrade,” Green Eco Serv., p. 1, Sep. 2008.

[6] A. Saptorahardjo, “Industri Bioplastik Biodegradable di Indonesia,” 2015.

[7] M. Saxena, A. Pappu, A. Sharma, R. Haque, and S. Wankhede, “Advance in Composiite Materials - Analysis of Natural and Man-Made Materials,” in

Composite Materials from Natural Resources Recent Trends and Future Potentials, P. T inova, Ed. 2011, p. 43.

[8] L. Kardono, “TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN UNTUK MASA DEPAN

LEBIH BAIK,” 2010, pp. 1–18.

[9] A. Haryono, “Pengantar : Peta Jalan Hilirisasi Litbang Biodegradable Plastic di Indonesia,” 2015.

[10] L. Suryanegara, “The Deforming Behavior of Nanocomposites Based on Polylactic Acid and Microfibrillated Cellulose,” 2015.

[11] E. S. Iriani, “Pengembangan Biodegradable Packaging di Balitbangtan,” 2015. [12] W. Pudjiastuti, “Pengembangan Biodegradable Plastik di Kementerian

Perindustrian,” 2015.

[13] L. A. Wisojodharmo, “Pengembangan Biodegradable Plastik di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT),” 2015.

[14] M. Chalid, “Research Topics on Ligno-Cellulose Biomass: Block Compounds,” 2015.