Resin Sintetik Terbarukan Dan Dapat Terdegradasi Secara Alami

Dewasa ini, resin sintetik dibuat dari bahan-bahan fosil, seperti halnya minyak bumi. Resin sintetik ini relatif tidak dapat terurai secara alami (non-biodegradable) dan hanya dapat dibakar dengan tindakan pencegahan yang ketat serta dapat menghasilkan zat toksik bergantung pada jenis monomernya. Polimer sintetik yang berasal dari bahan fosil ini telah lama menjadi permasalahan lingkungan, karena sifatnya yang relatif tidak dapat diurai secara alami sehingga menimbulkan berbagai dampak buruk terhadap lingkungan. Permasalahan ini memerlukan suatu inovasi untuk mengganti penggunaan polimer sintetik yang tak terurai dengan jenis polimer lain yang mudah terurai secara alami.

Untuk menjawab tantangan itulah, Prof. Gadi Rothenberg and Dr. Albert Alberts dari University of Amsterdam (UvA) telah menemukan jenis resin termoset (termoset merupakan jenis resin polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan) yang terbuat dari bahan terbarukan yang sepenuhnya dapat didegradasi secara alami, tidak beracun, dan tidak berbahaya bagi manusia maupun lingkungan.

Kebanyakan produk plastik untuk keperluan rumah tangga maupun konstruksi terdiri atas jaringan tiga dimensi dari polimer yang saling berhubungan silang (crossed link). Jenis polimer dengan karakteristik seperti ini merupakan jenis polimer termosetting. Suatu contoh yang klasik adalah resin Bakelite yang diproduksi dari reaksi antara fenol dengan formaldehida. Resin sintesis lainnya seperti resin urea/formaldehida digunakan secara luas pada konstruksi industri seperti pada lembaran berdensitas sedang (Medium Density Overlay/MDO), sebagai campuran beton dan tripleks.

Dengan memilih material mentah dan kondisi proses yang tepat untuk reaksi hubung-silang (cross-linking) polimer, kimiawan yang tergabung dalam grup riset UvA’s Heterogeneous Catalysis and Sustainable Chemistry telah berhasil membuat bioplastik yang bervariasi mulai dari material plastik keras hingga lembaran tipis yang fleksibel. Semua bioplastik yang berhasil dibuat tidak beracun, tidak berbahaya untuk digunakan manusia, dan dapat terdegradasi secara alami. Proses pembuatannya tidak menggunakan bahan-bahan yang beracun, dan ketika dibakar bioplastik ini juga tidak menghasilkan bahan-bahan yang berbahaya. Material yang digunakan sebagai bahan bioplastik ini juga telah tersedia di pasar dunia dengan harga yang kompetitif.

Plastik jenis baru ini dapat menggantikan posisi poliuretan dan polistirena dalam industri konstruksi dan pengemasan makanan. Bioplastik ini juga dapat digunakan untuk menggantikan kegunaan epoksi resin yang biasa digunakan sebagai panel. Riset selanjutnya akan lebih difokuskan pada aplikasi terbaru dan produksi skala besar dari bioplastik ini.

Perubahan Tanaman Ke Plastik Dan Menggantikan Minyak Masih Dalam Proses

Sebuah proses baru memungkinkan tanaman untuk menjadi akar bahan kimia, plastik dan bahan bakar daripada minyak Glukosa merupakan karbohidrat utama produk fotosintesis dan sumber utama energi di kebanyakan makhluk hidup. Glukosa adalah gula dan tubuh manusia sumber utama bahan bakar. Dan, di mana-mana, glukosa adalah kandidat utama untuk menggantikan minyak sebagai sumber yang melimpah untuk bahan bakar, plastik dan produk-produk minyak bumi lainnya. Sayangnya, mengubah bentuk barang-barang ini menjadi tepat guna tetap merupakan proses yang sulit. Sebagai contoh, menggunakan katalis asam untuk mengubahnya menjadi dasar blok bangunan, untuk plastik juga menghasilkan tong kotoran/limbah  (seperti levulinic dan asam format). Tapi sekarang kimia di Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) di Richland, Wash, telah meneliti dengan cara mengubah secara efisien dan mengubah sumber alami seperti gula ke dalam plastik, membuat pohon Tupperware dari kemungkinan nyata.

Conrad kimiawan Zhang dan rekan-rekannya di PNNL menguji berbagai logam katalis-senyawa yang mempercepat reaksi kimia dalam penelitian mereka untuk mencari metode yang efisien mengubah glukosa dan gula alam lainnya ke hydroxymethylfurfural (HMF), sebuah molekul yang dapat dengan mudah dimanipulasi dalam berbagai bahan kimia dan plastik.

“Karena glukosa dapat diturunkan langsung dari selulosa dan pati, itu adalah kekayaan alam yang paling melimpah dalam turunan karbohidrat,” kata Zhang. “HMF dari karbohidrat terbarukan, seperti fruktosa dan glukosa, adalah platform serbaguna kimia yang mana dapat menghasilkan ratusan bahan kimia lain.”

Para kimiawan merincikan dalam Sains bagaimana mereka menggunakan logam klorida-kromium, tembaga dan logam lain dipasangkan dengan dua atau lebih atom klorin untuk mengubah 70 persen glukosa dan hampir 90 persen fruktosa ke HMF. Mereka melaporkan bahwa kromium klorida (CrCl ₂₎ bekerja terbaik, tampaknya dengan meningkatkan molekul gula kemampuan untuk membuka dan menggeser atom-atom dalam struktur seperti itu berubah bentuk, walaupun mekanisme yang tepat tidak diketahui, kata Zhang.

Penelitian dapat menjadi dasar dari sebuah proses yang mengubah biomassa seperti pohon-pohon, jagung dan ganggang ke feedstock untuk bahan kimia, plastik dan bahan bakar pada kira-kira 100 derajat Celsius (212 derajat Fahrenheit), yang jauh lebih dingin dari 600 derajat C (1.112 derajat F) yang diperlukan untuk penyulingan minyak atau suhu tinggi (dan juga tekanan) minyak tersebut harus menjalani saat terbentuk secara alami. “Sejumlah langkah, termasuk pengembangan dan optimasi proses, harus terjadi sebelum skala penuh komersialisasi,” catatan Zhang. “Mungkin diperlukan waktu beberapa tahun untuk mencapai tahap itu.”

Pada akhirnya, di sebuah garpu plastik yang digunakan di halaman belakang sebagai barbeque terdapat langsung sisa nabati seperti arang dalam panggangan dan poliester pada celemek koki. ” pemanfaatan Langsung cellulosic biomassa untuk bahan kimia dan produksi bahan bakar adalah tujuan yang menantang,” Zhang menambahkan. “Hasil penelitian kami menunjukkan proses yang potensial untuk produksi HMF dari sumber terbarukan paling berlimpah.”

Definisi Plastik

Plastik adalah bahan yang mempunyai derajat kekristalan lebih rendah daripada serat, dan dapat dilunakkan atau dicetak pada suhu tinggi (suhu peralihan kacanya diatas suhu ruang), jika tidak banyak bersambung silang. Plastik merupakan polimer bercabang atau linier yang dapat dilelehkan diatas panas penggunaannya. Plastik dapat dicetak (dan dicetak ulang) sesuai dengan bentuk yang diinginkan dan yang dibutuhkan dengan menggunakan proses injection molding dan ekstrusi.

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alam yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka “malleable”, memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat menolerans panas, keras, “reliency” dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Plastik dapat juga menuju ke setiap barang yang memiliki karakter yang deformasi atau gagal karena shear stress- lihat keplastikan (fisika) dan ductile.

Plastik dapat dikategorisasikan dengan banyak cara tapi paling umum dengan melihat tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.). Klasifikasi lainnya juga umum.

Plastik adalah polimer; rantai-panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau “monomer”. Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang (beberapa minat komersial juga berdasar silikon). Tulang-belakang adalah bagian dari rantai di jalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset properti plastik grup molekuler berlainan “bergantung” dari tulang-belakgan (biasanya “digantung” sebagai bagian dari monomer sebelum menyambungkan monomer bersama untuk membentuk rantai polimer). Pengesetan ini oleh grup “pendant” telah membuat plastik menjadi bagian tak terpisahkan di kehidupan abad 21 dengan memperbaiki properti dari polimer tersebut.

Pengembangan plastik berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet, “shellac”) sampai ke material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami, “nitrocellulose”) dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl chloride, polyethylene).