Pengganti plastik, ‘kertas transparan’ berhasil dikembangkan

 (japannews.yomiuri.co.jp)
1 poin oleh GN⁺ 2025-06-07 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Tim peneliti dari JAMSTEC Jepang dan lembaga lainnya membuat lembaran kertas transparan tebal dari selulosa berbasis biomassa tumbuhan, menunjukkan kemungkinan untuk menggantikan wadah plastik
  • Material baru ini dapat diurai oleh mikroorganisme menjadi air dan karbon dioksida, dan karena lebih tebal dibanding material selulosa yang sudah ada, dapat dibentuk menjadi bentuk seperti cangkir dan sedotan
  • Dalam pembuatannya digunakan bubuk selulosa yang diperoleh dari serat permukaan biji kapas serta larutan litium bromida-air, lalu dibentuk dan dikeringkan setelah gelasi pada suhu tinggi
  • Saat dibuat menjadi cangkir dan sedotan, kekuatannya mirip dengan polikarbonat, dan bahkan pada lembaran setebal 0,7 mm pemandangan sejauh 100 m masih dapat terlihat dengan jelas
  • Untuk komersialisasi dibutuhkan pabrik produksi massal; berdasarkan pabrik percontohan, biaya produksi diperkirakan sekitar 3 kali lipat kertas biasa, sementara emisi CO2 diperkirakan sekitar setengah dari proses produksi plastik

Kertas transparan berbasis tumbuhan

  • Tim peneliti dari JAMSTEC dan berbagai institusi mengembangkan lembaran kertas transparan tebal dari selulosa yang dibuat dari biomassa tumbuhan
  • Karena plastik disebut sebagai penyebab pencemaran laut, material ini diharapkan menjadi pengganti wadah plastik
  • Material ini lebih tebal daripada material berbasis selulosa yang sudah ada, sehingga dapat digunakan untuk membuat wadah

Cara pembuatan dan transparansi

  • Bahan bakunya adalah bubuk selulosa yang diperoleh dari serat permukaan biji kapas
  • Proses pembuatannya sebagai berikut
    • Bubuk selulosa dilarutkan dalam larutan litium bromida-air
    • Campuran diaduk sambil dinaikkan suhunya hingga menjadi gel
    • Material yang telah menggel kemudian dibentuk dan dikeringkan
  • Transparansinya muncul karena serat berskala nanometer, yaitu seukuran sepersejuta meter, terisi rapat di dalam lembaran
  • Karena konsentrasi serat tinggi, cahaya tidak menyebar dan menembus lembaran secara lurus

Kekuatan dan kejernihan pandang

  • Kekuatan material yang dibentuk menjadi cangkir dan sedotan hampir setara dengan polikarbonat, salah satu jenis plastik
  • Kertas transparan setebal 0,7 mm juga tetap mempertahankan fleksibilitas
  • Melalui lembaran dengan ketebalan yang sama, pemandangan sejauh 100 m dapat terlihat dengan jelas

Biodegradabilitas di laut

  • Tim peneliti meneliti biodegradabilitas dengan asumsi bahwa kertas transparan dapat mengalir ke laut
  • Setelah lembaran ditenggelamkan ke laut, mereka memeriksa apakah mikroorganisme laut dapat menguraikannya
  • Semakin dalam laut, jumlah mikroorganisme makin sedikit sehingga laju penguraiannya melambat
  • Meski begitu, pada kedalaman 757 m pun sebagian besar lembaran terurai dalam waktu 4 bulan

Tantangan komersialisasi dan biaya

  • Hingga kini, alternatif paling umum untuk wadah plastik adalah karton kertas
  • Menurut para ahli bisnis, pada karton kertas konsumen tidak bisa melihat isi produk sehingga niat membeli bisa menurun
  • Kertas transparan dapat mengatasi masalah isi yang tidak terlihat
  • Untuk dipasarkan, dibutuhkan pabrik dengan teknologi produksi massal untuk material ini
  • Wakil peneliti utama JAMSTEC, Isobe Noriyuki, memperkirakan bahwa jika pabrik untuk uji demonstrasi dibangun, biaya produksinya akan menjadi sekitar 3 kali lipat kertas biasa
  • Dalam perkiraan yang sama, emisi CO2 dapat dipertahankan pada sekitar setengah dari proses produksi plastik
  • Profesor Masaya Nogi dari Osaka University menilai bahwa kertas transparan sudah pernah ada sebelumnya, tetapi kekuatan material kali ini adalah telah membuktikan biodegradabilitas di laut dalam

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2025-06-07
Opini Hacker News

  • Alasan plastik banyak dipakai bukan karena transparansinya, melainkan karena ringan dan tidak terurai secara hayati.
    Karena bisa bertahan ribuan tahun, plastik cocok untuk menyimpan makanan, dan bisa digunakan pada berbagai komponen tanpa terlalu mengkhawatirkan hujan atau kondisi lingkungan.
    Menurut saya yang dibutuhkan adalah material yang sama sekali tidak terurai dalam sebagian besar kondisi kehidupan manusia, tetapi cepat terurai ketika diberi sinyal yang tidak umum seperti bahan kimia, suhu, atau tekanan tertentu.

    • Plastik juga banyak dipakai karena sangat mudah dibentuk dan sangat cocok untuk produksi massal. Kemudahan membentuknya mungkin merupakan alasan terkuat untuk memilih plastik.
      Plastik mengambil keunggulan kayu berupa ringan dan murah, keunggulan keramik berupa mudah dibentuk dan tahan air, serta keunggulan logam berupa daya tahan sehari-hari, sambil menghindari kelemahan besar masing-masing bahan.
      Memang tidak sempurna, tetapi jika kelebihan dan kekurangannya dijumlahkan, jelas mengapa plastik dipakai begitu luas.
    • Di artikel sudah disebutkan kegunaannya: kemasan kertas adalah alternatif paling umum untuk wadah plastik, tetapi ada masalah bahwa konsumen enggan membeli karena tidak bisa melihat isinya.
      Kertas transparan dapat menyelesaikan masalah ini, tetapi untuk memasarkannya dibutuhkan pabrik dengan teknologi produksi massal.
    • Itu tidak sepenuhnya benar. Banyak kemasan kertas dengan jendela plastik yang akhirnya dibuang.
      Tidak bisa menggantikan semua plastik, tetapi sebagian jelas bisa digantikan.
      Plastik menjalankan banyak peran, jadi satu material tidak mungkin menggantikan semuanya, tetapi jelas ada ceruk penggunaan yang bermakna untuk plastik sekali pakai.
    • Orang tidak menyukai plastik karena bisa bertahan ribuan tahun. Yang mereka pedulikan adalah makanan bisa tersimpan dengan baik.
      Jika hal itu bisa dilakukan tanpa bertahan ribuan tahun, itu tampak seperti pencapaian yang cukup besar.
    • Bahkan jika material seperti itu memungkinkan, tetap ada prasyarat bahwa orang harus mengumpulkan material tersebut dan mengirimkannya ke fasilitas penguraian.
      Dari banyaknya plastik yang dibuang ke lingkungan, sudah terlihat bahwa orang tidak sampai sejauh itu peduli.

  • Apakah yang lama menjadi baru lagi?
    https://en.wikipedia.org/wiki/Celluloid
    https://en.wikipedia.org/wiki/Cellophane

    • Makalah asli para peneliti ada di sini:
      https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads2426
      Tujuannya tampaknya adalah material yang 1) transparan, 2) bisa dibuat cukup tebal, dan 3) murni berbasis selulosa.
      Selofan memenuhi 1 dan 3 tetapi sulit dibuat tebal, sedangkan kertas memenuhi 2 dan 3 tetapi tidak transparan.
      Seluloid tidak dibahas secara eksplisit dalam makalah, tetapi sepertinya tidak memenuhi 3 karena bukan selulosa murni. Aplikasi utamanya tampaknya untuk kemasan makanan.
    • Kalau mempertimbangkan berbagai syarat sekaligus, saya jadi bertanya-tanya apakah orang Romawi sebenarnya memang berada di puncak teknologi.
    • Proses viskosa untuk membuat selofan sangat beracun. Proses lyocell lebih aman karena bahan kimia yang dipakai memiliki volatilitas rendah, tetapi keduanya membutuhkan banyak bahan kimia khusus seperti karbon disulfida atau N-methylmorpholine oxide, dan belakangan 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-enium acetate.
      Karena itu selofan biasanya hanya dipakai dalam jumlah kecil, dan rayon juga serupa.
      Sebaliknya, litium bromida adalah garam yang stabil dan cukup murah hingga mendekati harga unsur dasarnya, sehingga mudah ditingkatkan skalanya dan didaur ulang.
    • Entah kenapa saya tidak pernah mengaitkan bahwa selofan itu berbasis selulosa. Saya mengira itu plastik biasa.
    • Terdengar mirip dengan selofan, tetapi proses pembuatannya sangat berbeda. Mungkin ada sifat baru yang tidak dimiliki selofan.

  • Lucu juga bahwa semua orang sudah mati rasa terhadap gagasan bahwa beberapa negara begitu saja membuang sampah ke laut.
    Alih-alih menyelesaikan masalah itu, arahnya justru membuat sampah yang lebih baik.

  • Ibu saya membantu mengurus toko kecil di lingkungan kami, dan mereka sedang mencoba beralih dari kemasan plastik
    Mereka sudah mencoba film yang dapat dikomposkan dan kertas daur ulang, tetapi biayanya terlalu tinggi atau bahannya tidak cukup tahan
    Kertas transparan berbahan selulosa ini tampak cukup menjanjikan. Kalau tahan panas, terlihat bagus, dan benar-benar terurai di lingkungan, bahan seperti ini akan sangat membantu toko-toko semacam itu
    Saya penasaran apakah ada yang pernah menangani bahan seperti ini. Terutama ingin tahu bagaimana kinerja pemakaian nyatanya untuk barang-barang yang sensitif terhadap cairan atau kelembapan

  • Kita membutuhkan kelompok material baru yang punya sifat seperti plastik, tetapi tidak tetap tidak terurai selama ribuan tahun atau tidak bisa didaur ulang

    • Dalam plastik, saya justru melihat penguraian sebagai kekhawatiran yang lebih besar
      Masalah penyimpanan sampah umumnya dilebih-lebihkan, dan polusi mikroplastik jelas menunjukkan ancaman ketika plastik pecah menjadi jutaan potongan kecil[1]
      Plastik yang stabil dan tahan lama jauh lebih tidak bermasalah dari sudut pandang polutan
      [1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016041202...
    • Sepertinya targetnya dipasang sekitar 100 kali terlalu berlebihan. Plastik yang setelah 10 tahun terurai menjadi debu yang tidak berbahaya—tidak lebih cepat dari itu dan tidak lebih dari 100 tahun—sudah merupakan kompromi yang cukup baik
      Dengan begitu, sebagian besar penggunaan saat ini masih bisa dipertahankan
    • Kalau begitu, botol bisa rusak karena mulai terurai di rak lalu berlubang

  • Tidak mengherankan, karena di Jepang semuanya dikemas dengan plastik
    Dalam kunjungan ke Jepang, hampir semuanya terasa bagus dan tampak jauh lebih maju daripada AS, tetapi hal yang satu ini adalah pengecualian

    • Ada yang mengatakan bahwa total massa plastik yang dipakai Jepang untuk mengemas jumlah produk yang sama lebih rendah dibanding negara lain
      Katanya karena mereka memakai lebih banyak kantong, tetapi lebih sedikit kemasan cangkang keras
      Video tentang hal ini dan seberapa banyak yang dipakai sebagai bahan bakar insinerasi: https://www.youtube.com/watch?v=FU6WogV6UEg

  • Mau tidak mau terdengar seperti selofan. https://en.wikipedia.org/wiki/Cellophane

  • Katanya emisi karbonnya rendah, tapi bagaimana dengan biayanya?
    Produk ini tampaknya menyelesaikan banyak masalah yang tidak terkait dengan alasan kita memakai plastik
    Plastik ada di mana-mana karena tahan lama dan murah, dan itu menjelaskan sekitar 80% penggunaannya
    Sisa 20% menekankan sifat seperti ketahanan terhadap bahan korosif, dan bahan ini tampaknya malah makin melenceng di sana
    Produk yang mahal dan kurang tahan lama tidak akan pernah menggantikan plastik. Klaim setangguh plastik pun tampaknya mengacu pada kekuatan tarik, yang bukan sifat utama yang dilihat industri
    Saat membungkus roti, yang penting bukan apakah kemasannya bisa mengangkat beban dengan berat serupa, melainkan apakah ia bisa melindungi produk selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun

  • Kantong bagus dan gelas juga oke, tetapi sedotan adalah ide yang buruk sekali

    • Saya tidak tahu kenapa
      Sifat materialnya disebut mirip polikarbonat, jadi bagian itu tidak masalah
      Mereka tidak mengatakan seberapa cepat terurai dalam kondisi ideal, tetapi bahkan dalam kondisi buruk pun butuh 4 bulan dan memerlukan mikroba, bukan sekadar proses kimia sederhana seperti air, oksigen, atau sinar UV
      Kalau begitu, di dalam minuman bersoda bahkan setelah seminggu pun sepertinya hampir tidak akan terpengaruh, jadi saya tidak tahu apa bagian yang buruk sekali itu
    • Kenapa? Takut jadi lembek seperti sedotan kertas biasa?

  • Meski tidak bisa menggantikan semua penggunaan plastik, tampaknya bahan ini bisa menggantikan banyak produk plastik sekali pakai
    Itu saja sudah kemajuan yang bagus. Kantong belanja, sedotan, gelas sekali pakai, piring, dan alat makan berbahan selulosa rasanya bisa diterima dengan baik