Pixabay

Aerogels dari limbah plastik dapat dengan cepat menyerap karbon dioksida dari lingkungan.

Botol plastik umumnya terbuat dari polyethylene terephthalate (PET), yakni jenis plastik daur ulang terbanyak di dunia. Agar plastik daur ulang bisa lebih bermanfaat, para peneliti berhasil menemukan cara untuk mengubah limbah botol plas­tik menjadi ultralight polyethylene terephthalate (PET) aerogels.

PET aerogels ini cocok untuk berbagai aplikasi, termasuk insu­lasi panas dan penyerapan karbon dioksida. Adalah para peneliti dari National University of Singapore (NUS) yang telah membuat kontri­busi signifikan terhadap penyele­saian masalah umum dari sampah plastik.

Aerogel PET yang dikembangkan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh tim NUS ini menggunakan limbah botol plastik dan merupakan yang pertama di dunia. Bahannya cukup lembut, lentur, tahan lama serta sa­ngat ringan dan mudah ditangani.

Material baru ini juga menunjuk­kan kemampuan isolasi termal yang unggul dan kapasitas penyerapan yang kuat. Properti ini membuat bahan ini menarik untuk berbagai aplikasi, seperti untuk insulasi panas dan suara di gedung, pembersihan tumpahan minyak.

Selain itu, bahan baru ini bisa dimanfaatkan sebagai lapisan ringan untuk mantel pemadam kebakaran. Manfaat lain adalah sebagai masker penyerapan karbon dioksida yang dapat digunakan selama operasi pe­nyelamatan kebakaran dan api.

Karya perintis ini dicapai oleh tim peneliti yang dipimpin oleh As­sociate Professor Hai Minh Duong dan Profesor Nhan Phan-Thien dari Departemen Teknik Mesin di NUS Faculty of Engineering.

Teknologi untuk memproduksi aerogels PET yang dikembangkan dengan kerjasama Dr Xiwen Zhang dari Singapore Institute of Manu­facturing Technology (SIMTech) di bawah Agency for Science, Techno­logy and Research (A * STAR).

Secara umum, peneliti menjelas­kan bahwa limbah plastik beracun dan tidak dapat terurai. Limbah jenis ini sering berakhir di lautan dan landfill, mempengaruhi ke­hidupan laut dan menyebabkan ma­salah seperti pencemaran air tanah dan tanah.

Secara global, konsumsi botol plastik tahunan terus meningkat, dan diperkirakan akan melebihi setengah triliun ton per tahun pada 2021.

Sampah botol plastik adalah sa­lah satu jenis sampah plastik yang paling umum dan memiliki efek merugikan pada lingkungan. Tim peneliti telah mengembangkan metode sederhana, hemat biaya dan hijau untuk mengubah limbah botol plastik menjadi aerogel PET untuk banyak kegunaan menarik.

“Satu plastik botol dapat didaur ulang untuk menghasilkan lem­baran PETgel ukuran A4. Teknologi fabrikasi juga mudah terukur untuk produksi massal. Dengan cara ini, kita dapat membantu mengurangi kerusakan lingkungan yang berba­haya yang disebabkan oleh sampah plastik,” kata Assoc Prof Duong.

Aerogels PET

Perlu waktu dua tahun bagi peneliti untuk mengembangkan teknologi untuk membuat aerogel PET ini. Karya ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah Colloids and Surfaces A belum lama inj.

Aerogel PET baru ini sangat ser­baguna. Para periset dapat memberi mereka perlakuan permukaan yang berbeda untuk menyesuaikan pada aplikasi yang berbeda. Misalnya, ke­tika digabungkan dengan berbagai kelompok metil, aerogel PET dapat menyerap sejumlah besar minyak dengan sangat cepat.

“Berdasarkan percobaan yang kami lakukan, tujuh kali lebih baik daripada penyerap komersial yang ada, dan sangat cocok untuk membersihkan tumpahan minyak,” tambah Prof Nhan.

Lebih ringan dan aman

Aplikasi baru lainnya dengan me­manfaatkan properti insulasi panas dari aerogels PET untuk aplikasi keamanan kebakaran.

Mantel pemadam kebakaran sering digunakan dengan peralat­an pernapasan dan keselamatan lainnya. Ini bisa berdampak pada petugas pemadam kebakaran, ter­utama selama perpanjangan masa operasi.

Ketika dilapisi dengan bahan kimia tahan api, aerogel PET ringan baru menunjukkan ketahanan termal dan stabilitas superior. Dapat menahan suhu hingga 620 derajat Celsius.

Artinya, material ini tujuh kali lebih tinggi daripada lapisan termal yang digunakan dalam mantel pemadam kebakaran konvensional, tetapi beratnya hanya sekitar 10 persen dari berat lapisan termal konvensional. Sifat lembut dan fleksibel dari aerogel PET juga memberikan kenyamanan yang lebih besar.

Prof Nhan menjelaskan, de­ngan mengadopsi aerogel PET yang dilapisi dengan retardan api sebagai bahan pelapis, mantel pemadam kebakaran dapat dibuat lebih ringan, lebih aman dan lebih murah. Ini juga memungkinkan untuk mem­produksi jaket tahan panas dengan biaya rendah untuk penggunaan pribadi.

Ketika dilapisi dengan kelompok amina, Aerogel dapat dengan cepat menyerap karbon dioksida dari lingkungan. Kapasitas penyerapan­nya sebanding dengan bahan yang digunakan dalam masker gas, yang mahal dan besar.

Untuk mengilustrasikan aplikasi ini, tim menyematkan lapisan tipis PET aerogel ke dalam masker par­tikel halus komersial untuk mencip­takan masker prototipe yang dapat menyerap partikel debu dan karbon dioksida secara efektif.

Prof Nhan mengatakan, di ne­gara-negara yang sangat urban seperti Singapura, masker penyerap­an karbon dioksida dan jaket tahan panas yang dibuat menggunakan aerogels PET. “Dan, ini dapat di­tempatkan di samping alat pema­dam kebakaran di gedung-gedung bertingkat tinggi untuk memberikan perlindungan tambahan kepada warga sipil ketika mereka melarikan diri dari api,” kata Nhan.

“Masker yang dilapisi dengan aerogel PET yang diperkuat amina juga dapat bermanfaat bagi orang yang tinggal di negara-negara se­perti China, di mana polusi udara dan emisi karbon menjadi perhati­an utama. Masker seperti itu dapat dengan mudah diproduksi, dan juga dapat berpotensi dibuat dapat digunakan kembali,” tambah Assoc Prof Duong.

Peneliti NUS juga melihat pada bagaimana membuat modifikasi permukaan sederhana ke aerogels PET untuk penyerapan gas beracun seperti karbon monoksida, yang merupakan komponen mematikan dari asap.

Dalam pekerjaan sebelumnya, tim peneliti telah berhasil meng­ubah limbah kertas dan mode menjadi selulosa dan kapas aero­gel. Digabungkan dengan inovasi terbaru yang melibatkan daur ulang limbah botol plastik menjadi aerogel maka ini akan menjadi temuan mutahir lainnya.

Tahap Berikutnya dari Tim riset adalah untuk terus meningkatkan kinerja aerogels PET dan mengeks­plorasi aplikasi baru. Termasuk ba­gaimana membawa temuan mereka ini ke pasar.(koran-jakarta.com)