BAHAN PLASTIK

Emas Hitam Kian Habis Penggantinya ya Whey

0
10
Whey dapat digunakan sebagai bahan awal pada produksi bioplastik. (Foto/©: Caro/Riedmiller)

Minyak tak hanya berperan pada sektor energi.Turunan-turunan fosil ini pun bermanfaat sebagai bahan baku berbagai industri seperti tekstil, kosmetik, kemasan plastik, dan sebagainya. Kandungan minyak di perut bumi kian habis sehingga harganya semakin  mahal. Beberapa sektor industri yang menggunakan minyak sebagai bahan baku—industri kimia misalnya—semakin sukar berkembang dan bisa ditutup jika tidak segera diatasi.

Whey dapat digunakan sebagai bahan awal pada produksi bioplastik. (Foto/©: Caro/Riedmiller)

Biomassa merupakan salah satu sumber karbon alternatif. Plastik, cat dan bahan kimia dapat diproduksi dari whey , lobak atau cangkang makanan laut. Kerangka jendela, kasur, stocking nilon, wadah makanan plastik yang bisa dibuka-tutup, selang air, deterjen—terbuat dari minyak bumi atau merupakan bahan awal untuk produk yang tidak terhitung jumlahnya khususnya pada industri kimia.

Saat ini, sekitar 77 persen dari semua bahan kimia didapatkan dari “emas hitam” atau minyal. Akan tetapi, bahan baku fosil itui semakin langka dan harganya mahal. Apa yang harus kita lakukan? Salah satu alternatif adalah menciptakan bahan baku berkelanjutan yang bisa kita tentukan stok sesuai dengan kebutuhan. Bioteknologi putih industri bergantung pada biomassa sebagai sumber karbon dan energi alternatif.

Advertisement

Apakah bahan bakar berbasis bio, dan lain-lainnya harus didapatkan dari bahan makanan berharga seperti tebu atau tanaman sereal? Tentu saja tidak!

M ikro-organisme mengkonversi setiap limbah

“Bioteknologi putih juga memungkinkan untuk mendapatkan senyawa kimia dari produk limbah industri makanan atau biomassa sisa dari pertanian dan kehutanan,” ungkap Profesor Thomas Hirth, direktur Institut Fraunhofer untuk Interfacial Engineering and Biotechnology IGB yang berkantor di Stuttgart, Jerman.

“Pembuangan limbah dapat dikombinasikan dengan pemulihan bahan yang dapat dipergunakan kembali melalui proses biologi terpadu di mana mikro-organisme mengkonversi setiap bahan limbah.”

Dua botol produk Whey (Sumber foto : http://www.examiner.com/)

Nah, bagaimana mengubah limbah menjadi “emas”? Whey asam adalah salah satu contoh. Cairan kental yang berwarna kehijauan ini adalah produk sampingan yang terjadi pada pembuatan produk susu-namun whey dapat dimanfaatkan sebagai bahan awal pembuatan bioplastik.

“Bakteri asam laktat dapat mengubah laktosa yang terkandung dalam whey asam menjadi asam laktat atau laktat,” urai Dr. Wolfgang Krischke dari IGB.

Asam laktat adalah zat kimia yang memiliki beragam kegunaan. Tidak hanya berfungsi sebagai pengawet dan pengasam dalam pembuatan bahan makanan, asam laktat juga dapat digunakan sebagai bahan baku dalam industri kimia-misalnya dalam produksi polilaktida. Plastik yang dapat diuraikan secara alamiah ini sangat diminati. Plastik ini sudah digunakan untuk membuat bahan kemasan sekali pakai dan ulir bedah.

Li mbah memulihkan bahan-bahan y ang dapat digunakan kembali

Produk limbah lain dengan minat yang sama di industri kimia adalah gliserin mentah, yang dihasilkan selama produksi biodiesel dari minyak lobak. Para ilmuwan di IGB telah mengembangkan suatu proses untuk mengkonversikan gliserin mentah menjadi 1,3 propanadiol—bahan dasar kimia yang digunakan dalam pembuatan poliester dan pernis kayu. Hingga saat ini, 1,3 propanadiol telah disintesis secara kimia.

Bahan yang sudah diolah menjadi whey (Sumber foto: http://www.google.com/)

Namun, ada juga mikro-organisme yang dapat mengubah gliserin menjadi 1,3 propanediol. Bakteri Clostridium diolis , misalnya, menghasilkan yield (hasil) yang relatif tinggi untuk bahan baku kimia. Namun, bakteri tidak mengubah gliserin mentah. Ini terjadi karena gliserin mentah, yang berwarna hitam dan tampak seperti oli bekas mesin, mengandung asam lemak yang tersisa dari minyak lobak. Oleh karena itu, bahan ini harus dipisahkan.

Baca juga :   Limbah Tekstil jadi Produk Ekonomis dan Ramah Lingkungan

“Selain itu, baik substrat gliserin maupun produk 1,3 propanadiol menghambat pertumbuhan bakteri pada konsentrasi yang lebih tinggi,” kata Wolfgang Krischke ketika menguraikan tantangan lebih lanjut yang harus diatasi saat  mengembangkan proses bioteknologi.

“Kami dapat memecahkan masalah ini dengan mengoperasikan bioreaktor secara kontinyu, karena gliserin kehilangan efek penghalangnya ketika hampir dikonversikan sepenuhnya.”

Produk menengah kimia lainnya dapat diperoleh dari minyak lobak—asam  dikarboksilat rantai panjang. Asam-asam ini dapat digunakan sebagai bahan  pembuatan poliamida dan poliester. Sayangnya hingga saat ini masih sulit untuk mensintesis asam dikarboksilat rantai panjang. Produksi bioteknologi adalah alternatif yang memungkinkan.

Dr. Susanne Zibek menjelaskan pendekatan yang sedang dikejar oleh para peneliti di Stuttgart adalah asam lemak terikat dengan gliserin pada minyak lobak. Jika dipisahkan, asam lemak bebas dapat dikonversikan menjadi asam dikarboksilat oleh berbagai ragi genus Candida, misalnya.

Para ilmuwan memanfaatkan fakta ini untuk mengembangkan proses fermentasi untuk produksi asam dikarboksilat yang bekerja dengan ragi yang dimodifikasi secara genetik. Hal yang luar biasa tentang hal ini adalah bahwa pemisahan minyak lobak dan konversi asam lemak menjadi asam dikarboksilat terjadi secara simultan.

Industri kimia beralih ke bahan baku berkelanjutan

Setelah selulosa, kitin adalah biopolimer yang paling sering terjadi di bumi. Ini adalah “penyepuh senjata” yang menjadi kerangka luar serangga, kepiting dan udang. Bahan baku terbarukan terjadi dalam jumlah besar sebagai produk limbah selama pengolahan makanan laut seperti udang.

Dalam proyek “BioSysPro” yang disponsori oleh kementerian federal penelitian Jerman, peneliti IGB sedang menyelidiki bagaimana kulit udang dapat dimanfaatkan sebagai bahan daur ulang dalam industri kimia.

“Banyak bakteri dapat memecah kitin melalui chitinases (enzim yang dapat memcah kitin),” jelas ahli bioteknologi IGB Karin Moss. Target peneliti ini adalah memecah kitin menjadi monomer yang selanjutnya dikonversi menjadi unsur dasar ( building block ) yang mudah dimodifikasi bagi kimia polimer-seperti senyawa heterosiklik nitrogen-dalam proses hidrotermal.

Sumber daya terbarukan juga signifikan sebagai sumber energi. Biogas dapat diperoleh dengan fermentasi limbah organik atau limbah lumpur. Beberapa jenis alga juga mengandung lemak proporsi tinggi yang tersimpan dalam bentuk minyak. Dalam sebuah proyek kolaborasi dengan Fair Energie Reutlingen dan Subitec GmbH, para peneliti IGB berencana mengekstrak minyak dari ganggang dan menggunakannya untuk menghasilkan listrik dalam instalasi pembangkit listrik kombinasi yang dijalankan dengan menggunakan minyak nabati.

Industri kimia mau tidak mau harus beralih ke bahan baku berkelanjutan. Semua perusahaan besar di dunia sedang mengupayakan alternatif dari petrokimia. Kita akui bahwa saat ini hanya sekitar sepuluh sampai dua belas persen dari bahan baku yang dipergunakan diperoleh dari sumber regeneratif-dan pada tahun 2030, sebanyak seperempat dari semua bahan dasar organik bisa berasal dari biomassa. ( Niesing Birgit ; www.fraunhofer.de/magazine)

Advertisement

Tulis Opini Anda