Apa yang bisa kita hasilkan dengan emisi CO2, menjadikannya kasur, wadah makanan atau peralatan makan?

Plastik telah menjadi masalah lingkungan yang besar - sekitar 7,25 triliun ton menyelimuti area di bumi dan memenuhi laut kita. Benda itu ada dimana-mana.

Namun, plastik juga ada di mana-mana dengan cara yang baik - kita membutuhkan plastik yang tanpa diragukan lagi, telah merevolusi kehidupan di abad ke-20.

Tanpa plastik, rekaman musik dan film tidak akan mungkin terjadi. Pengobatan modern sepenuhnya bergantung pada plastik - bayangkan kantong darah, tabung dan jarum suntik - serta bagian mobil dan pesawat terbang - semua bergantung pada plastik - yang memungkinkan kita melakukan perjalanan ke dunia.

Dan tentu saja: komputer, telepon, dan semua bentuk teknologi internet. Anda mungkin membaca cerita ini karena plastik.

Memproduksi plastik pada saat ini berarti membakar energi fosil dan mengeluarkan karbondioksida, sebuah gas rumahkaca yang berkontribusi pada perubahan iklim.

Namun, bagaimana jika kita bisa menemukan cara untuk membuat matras plastik, insulasi busa, peralatan makan plastik, atau wadah makanan yang dapat digunakan kembali tanpa mengeluarkan CO2 - atau bahkan dengan mengisapnya dari atmosfer?

Teknologi mutakhir menjanjikan mengubah emisi CO2 menjadi plastik, mengurangi jumlah gas yang kita keluarkan ke atmosfer bumi. Namun, bagaimana caranya?

Mari kita lihat ilmu di belakang semua hal itu.

Nilon dari CO2

Plastik adalah polimer sintetik - molekul berbentuk rantai panjang yang berulang yang dihubungkan bersama.

Di Pusat Pemanfaatan Karbon Dioksida (CDUUK) di Inggris, para peneliti telah menemukan cara membuat nilon - sejenis polimer yang disebut poliakrilamida - dari CO2.

"Ini benar-benar gila untuk berpikir Anda dapat membuat nilon dari karbon dioksida, tetapi kami sudah melakukannya," kata Dr Peter Styring, Direktur CDUUK dan juga Profesor Teknik Kimia di Universitas Sheffield.

"Daripada menggunakan bahan bakar fosil sebagai bahan baku, Anda dapat mengubah industri ini dengan menggunakan limbah karbon dioksida dengan menggunakan trik kimia. Ini akan merevolusi sektor petrokimia," katanya.

Saat ini, sebagian besar CO2 yang digunakan tidak berasal dari emisi itu sendiri - sebagai gantinya, gas adalah produk sampingan dari proses kimia. Tetapi tujuan peneliti adalah untuk menangkap karbon yang dilepaskan oleh pabrik.

Untuk membuat plastik dari CO2, para ilmuwan harus menggunakan katalis canggih, yang merupakan zat yang mempercepat laju reaksi kimia tanpa digunakan dalam proses tersebut.

Di perusahaan petrokimia Covestro, di Jerman, para peneliti telah membuat kasur yang terbentuk dari 20% karbon dioksida dengan nama merek Cardyon.

Mereka telah menemukan katalis yang memicu reaksi antara CO2 dan senyawa lain, menghasilkan keluarga bahan kimia yang digunakan untuk membuat poliuretan - bahan yang ditemukan di kasur, bantal, dan isolasi kulkas.

Mengingat bahwa lebih dari 15 juta ton poliuretan dibuat secara global setiap tahun, beralih ke CO2 sebagai bahan baku dapat memiliki dampak besar dalam menurunkan emisi karbon.

Udara yang lebih bersih

Di seluruh dunia, para ilmuwan menggunakan CO2 untuk menghasilkan berbagai tipe plastik.

Perusahaan produsen poliuretan yang berbasis di Inggris, Econic, berharap bisa memproduksi foam dalam waktu dua tahun mendatang, juga pelapis dan elastomer - polimer yang menampilkan elastisitas seperti karet.

Leigh Taylor, Kepala Penjualan perusahaan, mengatakan bahwa tidak hanya bahan-bahan ini cocok dengan plastik konvensional dalam kualitas, mereka bahkan dapat melampauinya dalam beberapa cara.

"Kami menemukan bahwa beberapa material kami telah meningkatkan kinerja, seperti kapasitas tahan api atau tahan gores," katanya.

Econic memperkirakan bahwa jika 30% dari semua poliol (molekul yang digunakan sebagai agen penghubung-silang) dibuat dari CO2, ini akan menghasilkan penghematan 90 juta ton emisi dari atmosfer - setara dengan empat juta pohon, atau mengambil dua juta mobil keluar dari jalan.

Terlebih lagi, karena karbon dioksida jauh lebih murah daripada bahan baku standar - sekitar $100 per ton, dibandingkan dengan $2.000 untuk propilena oksida - proses tersebut berpotensi menghemat banyak uang bagi produsen

Masa depan yang ambisius

Di lain tempat, ilmuwan sedang mengembangkan polikarbonat, yang digunakan untuk wadah kontainer dan botol susu bayi dengan mengkombinasikan CO2 dan gula - misalnya, xylose, yang berasal dari ampas kopi.

Solusi berbasis gula ini lebih aman digunakan ketimbang produk yang saat ini digunakan, yakni produk yang dibuat dari BPA - bahan kimia yang dilarang digunakan untuk botol susu bayi di Kanada.

Bahkan, tujuan yang lebih ambisius untuk menghasilkan etilen dari karbon dioksida: sekitar setengah dari plastik yang kita produksi secara global dibuat dengan etilen, menjadikannya salah satu bahan baku paling penting di dunia.

Di Universitas Swansea, Inggris, Profesor Enrico Andreaoli mencoba untuk mengembangkan katalis untuk menghasilkan etilen dengan mengombinasikan karbondioksida dengan air dan listrik.

Akan butuh waktu 20 tahun untuk memproduksi plastik polietilen dalam skala komersial. Namun, Profesor Andreaoli mengatakan tujuan ini sangat sepadan untuk dikejar.

"Kita tidak akan bisa menghasilkan etilen dari bahan bakar fosil dalam 30 atau 40 tahun mendatang maka kita harus mencari cara lain dengan membuatnya dari karbondioksida."

Apakah bioplastik merupakan solusi, atau lebih pas disebut masalah?

Tetapi beberapa rencana ambisius untuk plastik memiliki kelemahan lingkungan.

Bioplastik - peralatan makan sekali pakai yang terbuat dari kentang, botol-botol yang dibuat dari jagung, kantong sampah yang dibuat secara cerdik dari sisa makanan dll. - telah mendapat banyak perhatian dari media baru-baru ini.

Tetapi mereka tidak mudah terurai seperti namanya, biasanya membutuhkan komposer industri untuk diproses. Dan dari sudut pandang emisi karbon, mereka membutuhkan lebih banyak energi untuk diproduksi.

Pada saat Anda memperhitungkan panen tanaman dengan mesin, pengolahan bahan baku di pabrik dan sebagainya, rantai bioplastik sering memiliki jejak karbon yang lebih tinggi daripada plastik konvensional.

Yang membawa kita kembali ke membuat plastik dari CO2 - itu tidak akan menyelesaikan masalah polusi Bumi, tetapi bisa membuatnya lebih hijau dengan cara lain.

Kisah ini diadaptasi dari karya Zoe Cormier di BBC Earth.