Singkong Jadi Plastik Kemasan, Begini Teknologinya

Buah jagung, kedelai, tandan kelapa sawit, kentang, dan beragam sumber nabati di Indonesia dapat diolah menjadi bahan plastik. Singkong menjadi primadona.

Kevin Kumala merupakan salah satu pencetus penggunaan bahan plastik dari singkong. Seusai menyelesaikan pendidikannya di Amerika Serikat (2009), ia kaget melihat pantai Kuta dan Legian di Bali dipenuhi sampah plastik konvensional.

Ia dan 7 kawannya melakukan penelitian terhadap jagung, kedele, dan singkong pada 2010. Ketiga nabati itu memiliki kandungan yang dapat diolah menjadi bahan plastik. Tim Kevin menggunakan teknologi eco-plastic (bioplastik). Singkong dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biji plastik. Mereka menggunakan ampas singkong yakni limbah yang harus dibuang. Selain daging ubi kayu yang ekonomis, sampah dagingnya pun mengandung nilai ekonomi.

Produk hasil penelitian itu kemudian dibisniskan: berupa lembaran plastik, dan diterima oleh Eropa dan Australia. Hampir 80 persen produk bioplastik menghasilkan dollar—sisanya dijual di Indonesia. Kesadaran orang Eropa dan Australia terhadap kelestarian lingkungan tentu berdampak positif bagi bisnis Kevin. Masyarakat bule mudah memahami misi dan tujuan Kevin.

Negara Rwanda, Ghana, dan Madagaskar di Afrika mengawasi ketat masyarakat agar tak seenaknya menggunakan plastik konvensional. Plastik berbahan singkong kian mendunia melalui tayangan CNN, BBC, dan media asing lainnya. Di Pekanbaru, kantor kementerian perindustrian melarang penggunaan plastik konvensional sebagai kantongan sejak 2017. Pemprov DKI Jakarta mengenakan denda Rp25 juta bagi yang melanggar aturan yang berkaitan dengan sampah plastik sintetis.

Murid SMAN 1 Pekanbaru: Dela Oktadiani, Elsa Lestari, dan Bayu Fernando juara II saat ikut Olimpiade Kimia X di Universitas Riau diapreasi oleh tim juri. Temuan mereka merupakan salah satu solusi untuk mengurangi limbah plastik. Mereka menggunakan bahan dasar tepung tapioka (polimer alami) yang berubah menjadi plastik biodegradable—tidak memiliki senyawa kimia berbahaya. Polyhidroksialkanoat acid (PHA) dan poli asam amino berasal dari sel bakteri, dan polylactic acid (PLA) merupakan modifikasi asam laktat, hasil perubahan zat tepung (pati) dengan mikroorganisme dan poliaspartat sintesis yang terdegradasi.

Mengkomersialkan produk plastik singkong

Kepada wartawan http://harianriau.co/, trio peneliti muda ini menuturkan, Polylactic acid adalah hasil proses esterifikasi asam laktat yang diperoleh dengan cara fermentas bakteri yang menggunakan substrat pati. PLA memiliki sifat tahan panas, kuat, dan merupakan polimer yang elastis.
Plastik biodegradable didegradasi dari bakteri pseudomonas dan bacillus—memutus rantai polimer menjadi monomer-monomer. Senyawa hasil degradasi polimer—selain menghasilkan karbondioksida dan air—juga memiliki senyawa organik lain yakni asam organik dan aldehid yang tak berbahaya. Negara-negara maju, bahan plastik biodegradable telah mengkomersialkan poli hidroksi alkanoat, poli e-kaprolakton, poli butilen suksinat, dan poli asam laktat.

Sebelumnya, ubi dikupas, bersihkan, dan dijemur. Rangkaian proses utama pembuatannya yakni ekstraksi pati, Hidrolisis pati menjadi glukosa. Hidrolisis adalah pemecahan kimiawi suatu molekul karena pengikatan air sehingga menghasilkan molekul-molekul yang lebih kecil. Hidrolisis ini dapat dilakukan dengan enzim dan asam.

Kemudian proses fermentasi asam laktat, (hasil) glukosa pada tahap hidrolisis digunakan sebagai bahan fermentasi asam laktat—dilakukan oleh bakteri—menghasilkan asam laktat melalui fermentasi (Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, dan Sterptococcus).

Pada proses esterifikasi dan pembentukan polimer, asam laktat terbentuk melalui fermentasi kemudian diesterifikasi. Kinetika reaksi dari pembuatan polylactic acid (PLA) dapat ditingkatkan dengan penggunaan zink oksida melalui proses dengan suhu tinggi 1350 C selama 6 jam. Dilanjutkan dengan pembukaan cincin lactide dan polymerisasi.

Selanjutnya proses pencetakan dan pembentukan dilakukan seperti pada proses pencetakan plastik sintetik. Bio-plastik PLA memiliki sifat mekanis yang dibandingkan plastik sintetik (konvensional) terutama dengan polystyren. Jika plastik konvensional berbahan dasar petroleum, gas alam atau batu bara maka plastik biodegradable terbuat dari material yang mudah diperbaharui: senyawa dalam tanaman singkong atau kentang misalnya selulosa, kolagen, kasein, dan protein atau lipid pada hewan.

Sementara, Sugianto Tandio pemilik PT Tirta Marta yang telah memroduksi plastik kovensional selama 40 tahun. Ia menyadari bahwa penggunaan plastik konvensional berdampak buruk terhadap lingkungan. Lulusan pasca sarjana University of North Dakota, Amerika Serikat ini menemukan dua teknologi plastik ramah lingkungan: teknologi Oxium dan Ecoplas. Oxium adalah aditif yang ditambahkan ke biji plastik biasa yang membuat plastik akan lebih cepat terurai.

Sedangkan Ecoplas adalah plastik yang dibuat menggunakan tepung dari singkong. Bahan-bahan tersebut mengaktifkan mikroorganisme tanah untuk membantu proses penguraian plastik. Produk plastik buatan Sugianto masuk pasar pada 2010. Misalnya shopping bag, 90 persen dijual di retail. Perusahaannya memroduksi 5.000 ton shopping bag Oxium per bulan.

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) pun telah melakukan penelitian atas tandan kosong kelapa sawit (TKKS)—limbah lignoselulosa dapat dimanfaatkan secara optimal—bukan hanya sebagai bahan boiler, kompos, dan pengeras jalan di perkebunan—berpotensi untuk dikonversi menjadi berbagai macam produk dan pembuatan bahan plastik ramah lingkungan.

Salah satu senyawa kimia dapat dihasilkan dari selulosa TKKS adalah asam laktat—merupakan bahan baku utama dalam pembuatan polimer biodegradable berupa poliasam Laktat (PLA). Menurut Gabungan Pengusaha Kelapa Sawit Indonesia luas lahan perkebunan sawit tahun 2014 sebesar 10,9 juta hektar. Bayangkan potensi TKKS yang dapat diolah menjadi bahan plastik ramah lingkungan—selain untuk bahan energi terbarukan. (Bahan diolah dari berbagai sumber)