Category Archives: Lignoselulosa

Tantangan Makan Bioplastik: H. Najamudin

Advertisements

Masalah Sampah Plastik

Bioplastik Pengganti Kotak Styrofoam

biofoam

Kotak tempat makan pengganti styrofoam

Plastik ada banyak jenisnya, salah satunya adalah styrofoam (polystyrene). Plastik ini banyak dimanfaatkan sebagai tempat makan (kotak/box). Selain bahanny yang ringan dan kuat, plastik ini juga tahan air. Sayangnya, seperti halnya plastik-plastik yang lain. Styrofoam tidak bisa terurai. Sampah plastik ini menjadi masalah besar di kota-kota di Indonesia. Pak Ridwan Kamil, walikota Bandung bahkan membuat larangan terhadap penggunaan styrofoam di kota Bandung.

Sebagai pengantinya adalah bahan semacam styrofoam yang dibuat dari biomassa. Bahan ini lebih ramah lingkungan karena bisa dikomposkan dan bisa terdegradasi di alam.

Saya mendapatkan contoh penganti styrofoam ini yang produk import. saya ingin membuatnya dari bahan-bahan bioplastik sawit yang sudah saya kembangkan sebelumnya. Semoga bisa terwujud.

Amiin.

Biofoam penganti styrofoam

Biofoam penganti styrofoam

Biofoam penganti styrofoam

Biofoam penganti styrofoam

Biological pretreatment of oil palm empty fruit bunches using Pleurotus floridanus

Bioplastic Production from Cellulose of Oil Palm Empty Fruit Bunch (in press)

Pengujian Disintegrasi Bioplastik

Salah satu parameter bahwa material bioplastik bisa dinyatakan sebagai ramah lingkungan adalah bisa terurai secara biologis di alam. Ada beberapa metode pengujian yang diakui secara internasional, salah satunya ISO 20200:2015. Metode ini hanya menguji disintegrasi material bioplastik secara biologis dengan menggunakan sistem pengomposan terkontrol skala laboratorium.

Saya mencoba melakukan metode ini untuk beberapa sampel plastik dan bioplastik yang saya buat. Waktunya memang masih singkat hanya satu bulan saja, meskipun di standarnya perlu waktu kurang lebih 3-4 bulan. Meskipun belum sempurna banget, tapi hasil pengujian ini cukup memberikan harapan bahwa bioplastik yang saya buat bisa dikategorikan sebagai ‘ramah lingkungan.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik A dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik B dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik C dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik D dari sawit dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Meski baru sebulan, dari foto-foto di atas terlihat bahwa bioplastik sawit sudah mulai terbiodegradasi. Saya menambahkan penguat dan ekstrak nabati antimikroba pada bioplastik ini. Penambahannay sedikit sekali, namun terlihat bahwa bioplastiknya lebih tahan terhadap biodegradasi oleh mikroba. Hasil ini menambah keyakinan saya, jika ‘keawetan bioplatik’ bisa diatur sesuai kebutuhan.

Saya juga mencoba melakukan hal yang sama untuk beberapa sampel bioplastik yang sudah ada di pasaran. Pertama adalah sampel yang ada logonya biodegradable bioplastik. Bioplatik ini berbahan baku utama pati-patian. Hasilnya, bioplastiknya masih utuh, namun sudah mulai ada proses degradasi.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel bioplastik yagn sudah beredar di pasaran dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Satu lagi sampel plastik ramah lingkungan yang saya peroleh dari supermarket setempat. Di logonya ada pernyataan eco label dan degradable. Hasilnya, plastik ini sama sekali tidak terdegradasi dan tidak ada tanda-tanda mulai terbiodegradasi.

bioplastik pengujian disintegrasi

Pengujian disitegrasi sampel degradable yang sudah beredar di pasaran dalam kondisi pengomposan terkontrol skala laboratorium umur 1 bulan

Gambar Model Monomer Glukosa

Mempelajari selulosa harus mempelajari terlebih dahulu monomer gula penyusunnya, yaitu: glukosa. Berikut ini gambar model molekul glukosa. Menarik untuk dipelajari. Monggo.

200px-glucose_fisher_to_haworth

d-glucose-chain-2d-fischer

nomenclatura_3

glucose_haworth

glucose-2d-skeletal

Suprastuktur Selulosa

cellulosa sellulosa kayu serat

Gambar ini yang sering kita pelajari ketika belajar tentang selulosa. Ini adalah model rantai selulosa yang tersusun dari glukosa. Glukosa tersusun bersambung-sambung. Uniknya, selulosa hanya tersusun dari glukosa saja, tidak ada gula jenis lain. Salah satu keunikan lainnya adalah rantai glukosa ini lurus rus tidak bercabang.

cellulose-ibeta-from-xtal-2002-3d-balls

Dulu saya sering membayangkan kalau selulosa ini bentuknya panjang banget, dan memang tersusun seperti itu. Pada kenyataannya di alam raya ini, tidak ada selulosa yang hanya satu rantai saja. Ada yang disebut dengan suprastruktur selulosa. Maksudnya, rantai selulosa tersebut saling bergabung membentuk struktur sekunder yang lebih besar dan lebih rumit.

Kadang-kadang saya mengamati selulosa di bawah mikroskop. Banyak selulosa yang saya amati. Salah satunya seperti gambar di bawah ini. Ini adalah bentuk dari serat/fiber selulosa. Bentuknya panjang-panjang seperti rambut. Permukaannya umumnya terlihat halus di bawah mikroskop.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Namun, jika serabut selulosa tersebut ‘dirusak’, ternyata di muncul sesuatu yang menarik di bawah mikroskop. Seperti yang terlihat di gambar di bawah ini. Serabut selulosa tersebut seperti terkelupas dan muncul serabut-serabut yang lebih kecil. Atau terlihat ada struktur lain di dalam serat selulosa ini.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Foto ini menunjukkan bahwa serabut selulosa tersusun dari serabut-serabut yang lebih kecil lagi. Serabut kecil itu juga tersusun dari beberapa rantai selulosa yang berukuran lebih kecil lagi. Saya coba mencari foto mikroskopik selulosa di internet. Dan ketemu gambar di bawah ini. Meski dari biomassa yang berbeda, gambar ini cukup menunjukkan kalau selulosa memang tersusun dari serabut-serabut selulosa yang kecil-kecil.

silkatp2500x2

Susunan Selulosa dalam Matrik Bioplastik

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 400x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Selulosa yang diisolasi dari tandan kosong kelapa sawit dan dimodifikasi digunakan sebagai bahan baku bioplastik. Susunan selulosa dalam matrik komposit bioplastik ini memiliki susunan yang khas dan menarik untuk diamati. Foto-foto ini diambil menggunakan mikroskop cahaya biasa dengan pembesaran 40x s/d 400x. Susunannya unik. Selulosa saling bersilangan membentuk jaring-jaring di dalam komposit bioplastik. Susunan ini kemungkinan yang memberi kekuatan pada bioplastik dan sifat plastik dari bioplastik itu sendiri.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 40x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Biji Bioplastik Selulosa Sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Selangkah demi selangkah penelitian bioplastik dari selulosa sawit terus maju. Meski langkah-langkahnya tidak lebar, kemajuan ini menggebirakan bagi kami. Dengan bantuan teman yang baik hati, saya bisa memcoba untuk membuat biji bioplastik. Uji coba ini menggunakan selulosa yang berhasil saya buat sebelumnya. Tentu saja selulosa ini sudah mengalami modifikasi agar kompatible dan bisa memiliki sifat plastis.Saya belum bisa membuat biji bioplastik sendiri karena memang belum memiliki peralatannya. Harga peralatannya cukup mahal, dana penelitian bisa habis kesedot semua. Kecuali ada donatur yang berbaik hati untuk membantu kami memiliki peralatan ini.

Biji bioplastik selulosa sawit ini masih banyak kekurangannya sana-sini. Propertiesnya masih belum seperti yang kami inginkan. Namun demikian, hasil ini membuktikan bahwa langkah kami sudah di jalan yang benar. Segala kekurangan-kekurangan ini bisa diatasi dengan penelitian, pengembangan dan perbaikan lagi.

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Biji bioplastik ini juga dicoba untuk dibuat kantong. Alhamdulillah juga bisa dibuat kantong meski dibuat agak tebal. Alhamdulillah.

Biji bioplastik selulosa sawit

biji bioplastik sawit