Ilmuwan Ubah Limbah Plastik Menjadi Cairan untuk Simpan Energi

KOMPAS.com - Krisis lingkungan yang dihadapi oleh dunia saat ini telah mendorong ilmuwan untuk mencari solusi inovatif untuk mengatasi masalah polusi plastik dan kebutuhan energi yang terus meningkat.

Salah satu terobosan yang menarik dalam bidang ini adalah upaya ilmuwan untuk mengubah limbah plastik menjadi cairan yang dapat digunakan untuk menyimpan energi.

Ubah sampah plastik menjadi superkapasitor

Dilansir dari Intelligent Living, Kamis (14/9/2023), para ilmuwan dari University of California, Riverside (UCR) menemukan cara membuat bagian penting untuk perangkat penyimpanan energi yang canggih.

Mereka menggunakan bahan nanomaterial yang dibuat dari limbah plastik yang bersumber dari sumber berkelanjutan.

Penemuan ini dipimpin oleh Cengiz Ozkan dari UCR. Mereka telah mencari bahan nano baru untuk membuat superkapasitor menjadi pilihan praktis untuk penyimpanan energi berkelanjutan.

Potongan-potongan ini kemudian dilarutkan dalam pelarut dan diubah menjadi serat mikroskopis melalui proses electrospinning. Serat-serat tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam tungku untuk diubah menjadi karbon.

Hasil bahan ini kemudian dicampur dengan pengikat dan agen konduktif sebelum tim menggunakannya sebagai komponen dalam superkapasitor yang berbentuk seperti sel koin.

Ketika bahan baru ini diuji dalam pengaturan ini, ternyata berhasil sebagai komponen penting dalam superkapasitor.

"Di UCR, kami telah memulai langkah pertama dalam mendaur ulang sampah plastik menjadi perangkat penyimpanan energi yang bisa diisi ulang," ujar Arash Mirjalili, penulis pertama studi ini.

"Kami yakin bahwa upaya ini baik untuk lingkungan dan ekonomi, dan cara kami melakukan ini bisa membuka peluang untuk penelitian dan pengembangan di masa depan," sambungnya.

Baterai lithium tidak mengisi daya secepat superkapasitor, tetapi mereka bisa menyimpan lebih banyak energi. Itu sebabnya, tim UCR berpendapat bahwa teknik yang mereka pakai bisa disesuaikan untuk meningkatkan kinerja baterai lithium.

Sampah plastik dapat menyimpan energi hidrogen

Penelitian terbaru yang dilansir dari Science Daily edisi (13/9/2023), Ilmuwan dari Nanyang Technological University, Singapura (NTU Singapura) telah menciptakan cara mendaur ulang plastik menjadi bahan kimia penyimpanan energi dengan menggunakan LED dan katalis.

Inovasi ini mengatasi masalah dalam mendaur ulang plastik seperti polypropylene (PP), polyethylene (PE), dan polystyrene (PS), yang sering kali dibakar atau dibuang di tempat pembuangan sampah.

Kendala utama dalam mendaur ulang plastik ini adalah ikatan karbon-karbon yang kuat, yang sulit untuk dipecah dan memerlukan banyak energi. Ini juga menjadi alasan mengapa plastik tersebut tahan terhadap bahan kimia dan memiliki titik leleh yang tinggi.

Dalam usaha mencari solusi ramah lingkungan terhadap masalah limbah plastik, tim berusaha untuk meminimalkan emisi karbon tambahan dari proses daur ulang plastik. Plastik sendiri adalah bahan dengan molekul panjang yang mengandung atom karbon.

Bagaimana proses pemecahan plastik?

Pertama, plastik dilarutkan dalam pelarut organik untuk memudahkan akses fotokatalis. Kemudian, campuran ini mengalir melalui tabung transparan di bawah lampu LED.

Cahaya memberikan energi awal yang diperlukan untuk memutus ikatan karbon dalam dua langkah dengan bantuan katalis vanadium. Ini mengoksidasi ikatan karbon-hidrogen dalam plastik, menjadikannya lebih reaktif, dan kemudian memecah ikatan karbon-karbon.

Setelah pemisahan dari larutan, produk akhir berupa bahan kimia seperti asam format dan asam benzoat. Bahan ini dapat digunakan untuk membuat bahan kimia lain yang berguna dalam sel bahan bakar dan pembawa hidrogen organik cair (LOHCs).

LOHCs saat ini dieksplorasi oleh sektor energi karena kemampuan mereka dalam penyimpanan dan pengangkutan yang lebih aman untuk gas hidrogen.