Polystyrene adalah jenis plastik yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk mainan, peralatan berkebun, elektronik, peralatan rumah tangga, dan, secara kebetulan, isian bean bag. Tetapi apakah polystyrene dapat didaur ulang? Mari kita cari tahu.
Dapatkah Superworm Memakan Styrofoam?
Pengetahuan umum mengatakan bahwa plastik adalah sesuatu yang tetap berada di tanah selamanya dan tidak terurai. Itu karena, kita diberitahu, alam tidak memiliki cara untuk memproses atau mendapatkan energi darinya. Namun penelitian baru mengatakan bahwa pandangan itu tidak sepenuhnya benar. Ternyata jenis larva pemulung tertentu dapat menguraikan polistirena menjadi produk sampingan yang tidak berbahaya. Menawarkan solusi potensial untuk krisis plastik yang sedang berlangsung di planet ini. Para ilmuwan yang menerbitkan dalam Science of the Total Environment baru-baru ini menemukan bahwa larva dari jenis kumbang yang disebut Zophobas atratus dapat memakan styrofoam sebagai satu-satunya makanan mereka. Bakteri dalam usus mereka menguraikan polistirena dan mengubahnya menjadi campuran mineral, energi, dan karbon dioksida. Penelitian baru ini menambah temuan sebelumnya yang menemukan bahwa spesies lain, ulat tepung, juga dapat mencerna plastik."
Kabar Baik untuk Produsen
Berita bahwa larva ini, yang kadang-kadang disebut superworm, dapat memakan produk berbasis polistirena disambut baik oleh produsen produk yang mengandung plastik. Polistirena adalah salah satu plastik yang paling banyak digunakan secara global dan merupakan sumber potensial utama polusi industri dan konsumen. Namun, cacing kecil yang memiliki bakteri yang dapat memecah bahan ini sangat penting bagi ekologi global. Ini berarti jumlah plastik yang dapat diuraikan oleh alam sekarang jauh lebih besar daripada yang dibayangkan ilmuwan sebelumnya, menawarkan harapan baik bagi ekosistem maupun produsen yang menggunakan plastik. Mengapa Zophobas atratus dapat memecah polistirena berkaitan dengan sejarah evolusi cacing tersebut. Di masa lalu yang dalam, cacing harus menemukan cara untuk mencerna konstituen kayu - salah satu sumber makanan di lingkungan mereka. Beberapa komponen ini sangat sulit dipecah karena kualitas strukturalnya. Faktanya, proses evolusi untuk mengembangkan alat yang diperlukan mungkin memerlukan waktu jutaan tahun untuk berkembang. Namun akhirnya, banyak spesies berhasil, melestarikan sifat-sifat tersebut, membawanya ke zaman modern. Selama skala waktu evolusi, serangga, mealworm, dan superworm semuanya mengembangkan kemampuan untuk mencari energi dari kayu yang sulit didapat, menciptakan tanah yang kita lihat di sekitar kita."
Bagaimana superworm memakan polistirena?
Pada tahun 2015, sebuah tim yang berbasis di School of Life Science di Beijing Institute of Technology di China menemukan bahwa jenis kumbang ulat tepung, Tenebrio Molitor, dapat mendegradasi dan memineralisasi styrofoam. Penelitian menunjukkan bahwa mereka memiliki jenis bakteri usus yang mengandung enzim yang mendegradasi plastik. Namun, cacing itu sendiri berukuran kecil, sehingga tingkat makannya rendah. Dalam kondisi laboratorium, mereka dapat memecah produk yang mengandung polistirena, tetapi membutuhkan waktu lama. Karena itu, tim ingin mengetahui apakah cacing yang lebih besar dengan bakteri usus yang sama dapat melakukan pekerjaan yang lebih baik. Zophobas atratus adalah kandidat yang sempurna, karena ukurannya sekitar empat kali lebih besar dari Tenebrio Molitor. Tim Beijing mulai merancang eksperimen untuk melihat apakah superworm ini melakukan pekerjaan yang lebih baik daripada ulat tepung dalam memecah plastik. Mereka membagi cacing menjadi dua kelompok dan menempatkannya ke dalam inkubator kaca yang berbeda dilengkapi dengan penutup karet yang diisi dengan udara terkompresi, minus karbon dioksida. Satu kelompok mendapatkan styrofoam sebagai satu-satunya diet mereka, sementara kelompok lainnya mendapatkan diet alami berupa dedak liar, diberi makan selama 28 hari. Kedua kelompok menghasilkan karbon dioksida selama penelitian berlangsung, jadi para ilmuwan mengurangi jumlah yang dihasilkan oleh kelompok kontrol dari jumlah yang dikeluarkan oleh kelompok plastik.
Eksperimen Ilmiah
Eksperimen menemukan bahwa superworm dapat memakan polistirena secara signifikan lebih banyak per hari dibandingkan mealworm dalam studi tahun 2015. Perkiraan menunjukkan bahwa setiap cacing mampu memproses sekitar 0,58 mg polistirena dalam periode dua puluh empat jam - sekitar empat kali jumlah Tenebrio Molitor. Para peneliti menemukan bahwa kelompok styrofoam berhasil mengubah 36,7 persen polistirena menjadi karbon dioksida. Analisis ilmiah pasca-eksperimen mengungkapkan bahwa bakteri di dalam usus cacing dapat memecah rantai panjang molekul polistirena dan mengubahnya menjadi produk yang lebih kecil dengan berat molekul rendah. Untuk menguji apakah bakteri di dalam usus cacing yang melakukan pekerjaan berat, para peneliti memberi mereka antibiotik untuk membunuh flora usus mereka. Ketika mereka melakukan ini, mereka menemukan bahwa cacing tidak lagi dapat memperoleh energi dari memakan plastik."
Rencana
Rencana sekarang adalah untuk memanen bakteri dari cacing dan kemudian memasukkannya ke dalam serangga atau bahkan menggunakannya untuk mendaur ulang polistirena di fasilitas khusus. Saat ini, superworm memiliki jangkauan terbatas di lingkungan alami, yang berarti mereka mungkin tidak dapat memecah plastik secara lebih luas. Selain itu, seiring waktu, mereka berkembang menjadi kumbang, yang berarti waktu mereka dihabiskan di lingkungan biasanya cukup singkat. Untuk alasan ini, para peneliti ingin memasukkan bakteri pencerna polistirena ke dalam spesies lain, termasuk serangga, dan kemudian membuat mereka melakukan pekerjaan pembersihan seiring waktu. Para peneliti Beijing juga menyoroti kemungkinan mengisolasi enzim bakteri untuk memecah plastik dan karet dalam skala industri. Mereka mengatakan bahwa mungkin untuk menguji berbagai bakteri pengurai plastik untuk melihat apakah mereka dapat menyelesaikan masalah limbah plastik yang ada dan di masa depan. Federica Bertocchini, seorang ahli biologi yang berlokasi di Pusat Penelitian Biologi Margarita Salas di Madrid (yang tidak terlibat dalam penelitian ini), mengatakan bahwa temuan tim Beijing membuatnya lebih mungkin bahwa para peneliti akan menemukan enzim yang mampu menguraikan plastik. Akhirnya, dia berharap, itu akan menjadi alat yang berguna dalam perangkat bioteknologi saat ini."
Bagaimana Pengaruhnya Terhadap Cacing?
Menariknya, cacing yang memakan polistirena tampaknya sama sehatnya dengan mereka yang diberi makan alami. Sebelumnya, Dr Anja Malawi Brandon, kandidat PhD yang berbasis di Universitas Stanford dan tidak terlibat dalam studi Beijing, menemukan bahwa ulat tepung dapat memproses styrofoam yang mengandung bahan tahan api. Meskipun senyawa seperti hexabromocyclododecane beracun bagi manusia, Brandon menemukan bahwa ulat tepung yang memakannya sama sehatnya dengan mereka yang menjalani diet normal. Selain itu, Brandon menemukan bahwa udang yang diberi makan bahan tahan api beracun dan styrofoam juga tampaknya baik-baik saja. Bahan kimia tersebut tidak terakumulasi secara biologis dalam jaringan mereka seiring waktu. Brandon mengatakan bahwa para ilmuwan tidak yakin apakah bakteri sedang berevolusi untuk memiliki kemampuan mencerna plastik atau apakah mereka sudah memilikinya sejak awal. Para peneliti perlu mengidentifikasi sejarah gen spesifik yang terlibat untuk menyusun teka-teki tersebut. Namun fakta bahwa bakteri tampaknya memiliki enzim yang dapat memecah plastik dan mendapatkan energi darinya adalah keberuntungan. Ini menunjukkan bahwa alam sudah memiliki blok bangunan untuk menangani masalah plastik. Plastik di lingkungan mungkin mewakili ceruk biologis baru dan penting bagi spesies. Dan, secara alami, seiring waktu, spesies mungkin memanfaatkannya. Tentu ada dorongan evolusioner untuk menemukan cara kimiawi memecah ikatan plastik dan mendapatkan energi tinggi dari reaksi yang dihasilkan. Namun, hanya sedikit peneliti yang percaya bahwa kemampuan untuk menguraikan plastik akan begitu meluas."
Apakah polistirena dapat didaur ulang?
Polystyrene dapat didaur ulang, tetapi melakukannya penuh dengan tantangan. Polystyrene tidak dapat didaur ulang melalui pengumpulan tepi jalan di sebagian besar negara karena mahal dan secara logis menantang untuk membangun mesin daur ulang styrofoam. Selain itu, ada kesulitan praktis. Kesulitan seperti fakta bahwa styrofoam sangat mudah tertiup angin membuat pengumpulan tepi jalan lebih menantang. Mendaur ulang polystyrene memerlukan proses tiga langkah: granulasi, pemadatan, dan pemadatan kembali. Selama granulasi, pendaur ulang memasukkan limbah polystyrene ke dalam mesin yang disebut granulator. Ini memecah plastik menjadi butiran kecil dan mencampurnya dengan butiran polystyrene baru. Langkah berikutnya adalah memadatkan polystyrene - sesuatu yang diperlukan untuk bentuk plastik yang lebih padat. Sebuah mesin memampatkan butiran tersebut dan menciptakan bal polystyrene yang tebal dan padat. Pendaur ulang kemudian memasukkan produk ini ke dalam mesin pencacah untuk membuat pelet polystyrene serbaguna.
Densifikasi
Proses terakhir disebut densifikasi. Di sini, para pendaur ulang memasukkan polistirena yang diperluas ke dalam mesin pemadat busa. Mesin ini memaparkan bahan yang sudah dicacah pada suhu dan tekanan tinggi, membentuknya menjadi pasta yang mendingin menjadi blok padat dengan semua udara diekstraksi. Para pendaur ulang kemudian dapat mencacah blok-blok ini dan mengubahnya menjadi pelet serbaguna, seperti sebelumnya. Ada cukup banyak penggunaan polistirena daur ulang. Produsen menggunakan pelet untuk layanan penyimpanan dan transportasi. Pelet ini sangat penting dalam industri yang membutuhkan standar sanitasi tinggi karena sifat plastik yang steril. Yang terpenting, para pendaur ulang dapat memecah plastik daur ulang menjadi bentuk pelet. Dan kemudian menggunakannya kembali, mencegahnya kembali ke lingkungan. Penggunaan sekunder yang umum termasuk kemasan, baki lemari es, mainan, busa, dan cangkir. Beberapa penjual juga menyertakan polistirena daur ulang dalam furnitur plastik dan bahan bangunan, termasuk panel pagar dan genteng atap. Seiring dengan peningkatan teknologi, kasus penggunaan polistirena daur ulang semakin berkembang. Meskipun proses daur ulang untuk polistirena sudah dikenal, tetap sulit bagi otoritas lokal untuk mengumpulkan dan memprosesnya. Oleh karena itu, kebanyakan merekomendasikan agar orang-orang hanya memasukkan plastik ke dalam tempat sampah umum mereka.
Bagaimana dengan Logistik?
Polystyrene sulit untuk diproses terutama karena beberapa alasan logistik dan ekonomi. Karena bersifat besar dan menyebar, polystyrene menantang untuk dikumpulkan dan diangkut. Mesin yang diperlukan untuk memprosesnya juga mahal, terutama jika mengandung kontaminan kimia yang tidak diinginkan. Polystyrene yang akan didaur ulang perlu bebas dari bahan penghambat api sebelum diproses. Menambahkan mesin dan proses tambahan untuk menghilangkan ini menambah biaya. Namun, bisnis umumnya melakukan pekerjaan yang lebih baik dalam mendaur ulang polystyrene dibandingkan dengan otoritas publik. Perusahaan mengumpulkan polystyrene bebas kontaminan dalam jumlah besar dan mengirimkannya ke daur ulang dalam jumlah besar, terutama di sisi ritel. Namun, idealnya, baik bisnis maupun individu lebih suka menghindari harus mendaur ulang. Bakteri dan enzim mungkin dapat memecah plastik dan sepenuhnya menghilangkannya dari lingkungan. Dalam banyak hal, sangat disayangkan bahwa polystyrene begitu sulit untuk didaur ulang. Memproduksi polystyrene adalah aktivitas yang relatif rendah emisi karbon dibandingkan dengan banyak plastik lainnya. Karena sebagian besar produk adalah udara, lebih dari 98 persen dalam beberapa kasus, mendaur ulangnya lebih luas dan mengeluarkannya dari lingkungan setelah digunakan bisa menjadi keuntungan besar bagi lingkungan global.
Menyimpulkan
Berita bahwa superworm dapat memecah polistirena sangat disambut baik, mengingat betapa sulitnya mendaur ulang bahan tersebut. Perkiraan menunjukkan bahwa dunia memproduksi sekitar 359 juta ton polistirena pada tahun 2018. Namun, para pendaur ulang hanya memproses sekitar 33 juta ton. Polistirena sulit dipecah karena struktur makro-molekulernya yang khusus. Baik sistem buatan maupun alami tidak dapat dengan mudah memecahnya. Oleh karena itu, ia cenderung menumpuk di lingkungan, bertambah setiap tahunnya. Dengan demikian, keadaan mulai berubah. Tampaknya semakin banyak makhluk yang menggunakan makan plastik sebagai ceruk, belajar untuk mengonsumsi bahan energi tersebut. Zophobas atratus hanyalah yang terbaru dalam deretan panjang organisme yang berbagai penelitian tunjukkan dapat memecah plastik dan mengubahnya menjadi produk sampingan alami yang tidak berbahaya. Di masa depan, mungkin akan dimungkinkan untuk memasukkan bakteri pencerna plastik ke dalam lebih banyak spesies atau mengekstrak enzim yang memecah plastik dan menggunakannya dalam pemrosesan industri, melewati kebutuhan untuk mendaur ulang sama sekali. Akhirnya, plastik bisa menjadi sama 'alami' seperti sumber makanan lainnya di lingkungan. Bagi produsen bean bag, perkembangan ini sangat disambut baik. Sekarang kita tahu jawaban atas pertanyaan: 'dapatkah polistirena didaur ulang?' dan 'dapatkah superworm memakan styrofoam?' Tampaknya produsen bean bag akan dapat terus menggunakan isian berbasis plastik mutakhir - dengan keyakinan bahwa ada metode alami yang mampu memecahnya."
