Plastik Jalan yang Mengejutkan Sebenarnya Bisa Membantu Memerangi Perubahan Iklim

Plastik Jalan yang Mengejutkan Sebenarnya Bisa Membantu Memerangi Perubahan Iklim
Lebih dari 99 persen dari plastik saat ini berasal dari minyak, tetapi opsi berbasis bio baru menjadi tersedia.
Ikon oleh Pasar Vektor, Freepik dan Srip, CC BY

Apa kesamaan mobil, telepon, botol soda dan sepatu Anda? Mereka semua terbuat dari minyak bumi. Sumber daya tak terbarukan ini diproses menjadi seperangkat bahan kimia yang disebut polimer - atau lebih umum lagi, plastik. Lebih 5 miliar galon minyak setiap tahun diubah menjadi plastik saja.

Polimer berada di balik banyak penemuan penting selama beberapa dekade terakhir, seperti 3D pencetakan. Apa yang disebut "plastik rekayasa," yang digunakan dalam aplikasi mulai dari otomotif hingga konstruksi hingga furnitur, memiliki sifat unggul dan bahkan dapat membantu memecahkan masalah lingkungan. Misalnya, berkat rekayasa plastik, kendaraan sekarang lebih ringan beratnya, sehingga mereka mendapatkan jarak tempuh bahan bakar yang lebih baik. Tetapi karena jumlah penggunaan meningkat, begitu juga permintaan untuk plastik. Dunia sudah memproduksi lebih dari 300 juta ton plastik setiap tahun. Jumlahnya bisa enam kali lipat dari 2050.

Petro-plastik pada dasarnya tidak seburuk itu, tetapi itu adalah peluang yang hilang. Untungnya, ada alternatif. Beralih dari polimer berbasis minyak bumi ke polimer yang secara biologis dapat menurunkan emisi karbon hingga ratusan juta ton setiap tahun. Bio-based polymer tidak hanya terbarukan dan lebih ramah lingkungan untuk diproduksi, tetapi mereka benar-benar dapat memiliki efek menguntungkan yang bermanfaat terhadap perubahan iklim dengan bertindak sebagai penyerap karbon. Tetapi tidak semua bio-polimer diciptakan sama.

Bioplastik tidak bergantung pada pengeboran minyak karena mereka mendapatkan karbon dari CO₂ yang sudah ada di atmosfer. (Plastik yang mengejutkan dapat benar-benar membantu melawan perubahan iklim)Bioplastik tidak bergantung pada pengeboran minyak karena mereka mendapatkan karbon dari CO₂ yang sudah ada di atmosfer. QiuJu Song / Shutterstock.com

Degradable bio-polymers

Anda mungkin pernah menemui “bioplastik"Sebelumnya, sebagai peralatan sekali pakai khususnya - plastik ini berasal dari tanaman, bukan minyak. Bio-polimer seperti itu dibuat dengan memberi makan gula, paling sering dari tebu, bit gula, atau jagung, ke mikroorganisme yang menghasilkan molekul prekursor yang dapat dimurnikan dan dihubungkan secara kimia bersama untuk membentuk polimer dengan berbagai sifat.

Plastik yang berasal dari tumbuhan lebih baik untuk lingkungan karena dua alasan. Pertama, ada pengurangan dramatis dalam energi yang dibutuhkan untuk memproduksi plastik nabati - sebanyak 80 persen. Sementara setiap ton plastik yang berasal dari minyak bumi menghasilkan 2 hingga 3 ton CO₂, ini dapat dikurangi menjadi sekitar 0.5 ton CO₂ per ton bio-polimer, dan prosesnya hanya semakin baik.

Kedua, plastik berbasis tanaman dapat terurai secara biologis, sehingga tidak terakumulasi di tempat pembuangan akhir.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Sementara itu bagus untuk bahan sekali pakai seperti garpu plastik untuk terurai, kadang-kadang seumur hidup lebih lama adalah penting - Anda mungkin tidak ingin dashboard mobil Anda perlahan berubah menjadi tumpukan jamur dari waktu ke waktu. Banyak aplikasi lain yang membutuhkan ketahanan yang sama, seperti bahan konstruksi, peralatan medis dan peralatan rumah tangga. Bio-polimer yang biodegradable juga tidak dapat didaur ulang, yang berarti lebih banyak tanaman perlu ditanam dan diproses secara terus menerus untuk memenuhi permintaan.

Bio-polimer sebagai penyimpanan karbon

Plastik, tidak peduli sumbernya, terutama terbuat dari karbon - tentang 80 persen berat. Sementara plastik yang berasal dari minyak bumi tidak melepaskan CO₂ dengan cara yang sama seperti pembakaran bahan bakar fosil, mereka juga tidak membantu menyita kelebihan dari polutan gas ini - karbon dari minyak cair diubah menjadi plastik padat.

Bio-polimer, di sisi lain, adalah berasal dari tumbuhan, yang menggunakan fotosintesis untuk mengubah CO₂, air dan sinar matahari menjadi gula. Ketika molekul gula ini diubah menjadi bio-polimer, maka karbon secara efektif dikunci dari atmosfer - asalkan mereka tidak terurai atau terbakar. Bahkan jika bio-polimer berakhir di TPA, mereka masih akan melayani peran penyimpanan karbon ini.

CO₂ hanya sekitar 28 persen karbon dari berat, sehingga polimer terdiri dari reservoir yang sangat besar untuk menyimpan gas rumah kaca ini. Jika pasokan tahunan dunia saat ini sekitar 300 juta ton polimer semua non-biodegradable dan berbasis bio, ini akan sama dengan gigaton - satu miliar ton - CO yang diasingkan, sekitar 2.8 persen dari emisi global saat ini. Dalam laporan terbaru, Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim diuraikan menangkap, menyimpan dan menggunakan kembali karbon sebagai strategi utama untuk mitigasi perubahan iklim; polimer berbasis bio dapat memberikan kontribusi penting, hingga 20 persen dari penghapusan CO₂ yang diperlukan untuk membatasi pemanasan global hingga 1.5 derajat Celcius.

Pasar biopolimer yang tidak terdegradasi

Strategi penyerapan karbon saat ini, termasuk penyimpanan geologi yang memompa gas buang CO₂ di bawah tanah atau pertanian regeneratif yang menyimpan lebih banyak karbon di tanah, sangat bergantung pada kebijakan untuk mendorong hasil yang diinginkan.

Sementara ini adalah mekanisme penting untuk mitigasi perubahan iklim, penyerapan karbon dalam bentuk bio-polimer memiliki potensi untuk memanfaatkan driver yang berbeda: uang.

Persaingan berdasarkan harga saja sudah menantang untuk bio-polimer, tetapi keberhasilan awal menunjukkan jalan menuju penetrasi yang lebih besar. Salah satu aspek yang menarik adalah kemampuan untuk mengakses bahan kimia baru yang saat ini tidak ditemukan dalam polimer yang berasal dari minyak bumi.

Botol petro-plastik hanya dapat didaur ulang beberapa kali maks. (Plastik yang mengejutkan dapat benar-benar membantu melawan perubahan iklim)Botol petro-plastik hanya dapat didaur ulang beberapa kali maks. hans / pixabay, CC BY

Pertimbangkan daur ulang. Beberapa polimer tradisional benar-benar dapat didaur ulang. Bahan-bahan ini sebenarnya paling sering downcycled, yang berarti mereka hanya cocok untuk aplikasi bernilai rendah, seperti bahan konstruksi. Berkat alat rekayasa genetika dan enzim, bagaimanapun, sifat-sifat seperti daur ulang lengkap - yang memungkinkan bahan untuk digunakan berulang kali untuk aplikasi yang sama - dapat dirancang menjadi bio-polimer sejak awal.

Bio-polimer hari ini sebagian besar didasarkan pada produk fermentasi alami dari spesies tertentu dari bakteri, seperti produksi oleh Lactobacillus dari asam laktat - produk yang sama yang memberikan kegetiran dalam bir asam. Meskipun ini merupakan langkah pertama yang baik, penelitian yang muncul menunjukkan fleksibilitas bio-polimer yang sebenarnya akan dilepaskan di tahun-tahun mendatang. Terima kasih kepada kemampuan modern untuk merekayasa protein dan memodifikasi DNA, desain kustom prekursor bio-polimer sekarang dalam jangkauan. Dengan itu, dunia polimer baru menjadi mungkin - bahan-bahan di mana CO₂ saat ini akan berada dalam bentuk yang lebih berguna, lebih berharga.

Pesawat mulai dibuat dari polimer juga - bio-polimer adalah langkah selanjutnya. (Plastik yang mengejutkan dapat benar-benar membantu melawan perubahan iklim)Pesawat mulai dibuat dari polimer juga - bio-polimer adalah langkah selanjutnya. Eric Salard / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Agar mimpi ini dapat direalisasikan, diperlukan lebih banyak penelitian. Sementara contoh-contoh awal ada di sini hari ini - seperti sebagian Coca-Cola PlantBottle berbasis bio - Bioengineering yang diperlukan untuk mencapai banyak bio-polimer yang paling menjanjikan masih dalam tahap penelitian - seperti alternatif terbarukan untuk serat karbon yang dapat digunakan dalam segala hal mulai dari sepeda hingga bilah turbin angin.

Kebijakan pemerintah yang mendukung penyerapan karbon juga akan membantu mendorong adopsi. Dengan dukungan semacam ini, penggunaan bio-polimer secara signifikan sebagai penyimpanan karbon dimungkinkan segera setelah lima tahun ke depan - timeline dengan potensi untuk memberikan kontribusi yang signifikan untuk membantu menyelesaikan krisis iklim.Percakapan

Tentang Penulis

Joseph Rollin, Peneliti Postdoctoral di Bioenergi, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional dan Jenna E. Gallegos, Peneliti Postdoctoral dalam Teknik Kimia dan Biologi, Colorado State University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = sekuestrasi karbon; maxresult = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}