Polimer sempurna – polimer yang menyeimbangkan sifat fisik dan dampak lingkungan – tidak ada, tetapi polibutilen tereftalat (PBAT) lebih mendekati kesempurnaan daripada banyak polimer lainnya.
Setelah puluhan tahun gagal menghentikan produk mereka berakhir di tempat pembuangan sampah dan lautan, para pembuat polimer sintetik berada di bawah tekanan untuk mengambil tanggung jawab. Banyak yang melipatgandakan upaya mereka untuk mempromosikan daur ulang untuk menangkis kritik. Perusahaan lain mencoba mengatasi masalah limbah dengan berinvestasi pada plastik berbasis hayati yang dapat terbiodegradasi seperti asam polilaktat (PLA) dan ester asam lemak polihidroksi (PHA), dengan harapan bahwa degradasi alami akan mengurangi setidaknya sebagian limbah.
Namun daur ulang dan biopolimer menghadapi kendala. Misalnya saja, meski telah dilakukan upaya bertahun-tahun, Amerika Serikat masih mendaur ulang kurang dari 10 persen plastiknya. Dan polimer berbasis bio – seringkali merupakan produk fermentasi – berjuang untuk mencapai kinerja dan skala polimer sintetik yang seharusnya mereka gantikan.
PBAT menggabungkan beberapa sifat menguntungkan dari polimer sintetik dan berbasis bio. Bahan ini berasal dari produk petrokimia umum – asam tereftalat olahan (PTA), butanediol, dan asam adipat, namun dapat terurai secara hayati. Sebagai polimer sintetik, polimer ini dapat dengan mudah diproduksi secara massal, dan memiliki sifat fisik yang diperlukan untuk membuat film fleksibel yang sebanding dengan plastik tradisional.
Minat terhadap PBAT sedang meningkat. Produsen mapan seperti BASF di Jerman dan Novamont di Italia mengalami peningkatan permintaan setelah puluhan tahun membina pasar. Mereka bergabung dengan lebih dari setengah lusin produsen Asia yang mengharapkan bisnis polimer akan berkembang seiring dengan upaya pemerintah regional untuk mendorong keberlanjutan.
Marc Verbruggen, mantan CEO produsen PLA NatureWorks dan sekarang menjadi konsultan independen, percaya bahwa PBAT adalah “produk bioplastik termurah dan termudah untuk diproduksi” dan dia yakin bahwa PBAT menjadi bioplastik fleksibel yang unggul, PBAT berada di depan poli suksinat butanediol ester ( PBS) dan pesaing PHA. Dan kemungkinan besar produk ini akan berada di peringkat yang sama dengan PLA sebagai dua plastik biodegradable terpenting, yang menurutnya menjadi produk dominan untuk aplikasi kaku.
Ramani Narayan, seorang profesor teknik kimia di Michigan State University, mengatakan nilai jual utama PBAT – kemampuan biodegradasinya – berasal dari ikatan ester, bukan kerangka karbon-karbon dalam polimer yang tidak dapat terurai seperti polietilen. Ikatan ester mudah terhidrolisis dan dirusak oleh enzim.
Misalnya, asam polilaktat dan PHA adalah poliester yang terdegradasi ketika ikatan esternya putus. Namun poliester yang paling umum – polietilen tereftalat (PET), yang digunakan dalam serat dan botol soda – tidak mudah terurai. Pasalnya, cincin aromatik pada kerangkanya berasal dari PTA. Menurut Narayan, cincin yang memberikan sifat struktural juga membuat PET bersifat hidrofobik. “Air tidak mudah masuk dan memperlambat seluruh proses hidrolisis,” ujarnya.
Basf membuat polibutilen tereftalat (PBT), poliester yang terbuat dari butanediol. Para peneliti perusahaan tersebut mencari polimer biodegradable yang dapat mereka produksi dengan mudah. Mereka mengganti beberapa PTA dalam PBT dengan asam glikolat diacid adiposa. Dengan cara ini, bagian aromatik dari polimer dipisahkan sehingga dapat terurai secara hayati. Pada saat yang sama, PTA yang tersisa cukup untuk memberikan sifat fisik yang berharga pada polimer.
Narayan yakin PBAT sedikit lebih mudah terurai dibandingkan PLA, yang membutuhkan kompos industri untuk terurai. Namun ia tidak dapat bersaing dengan PHA yang tersedia secara komersial, yang dapat terurai secara hayati dalam kondisi alami, bahkan di lingkungan laut.
Para ahli sering membandingkan sifat fisik PBAT dengan polietilen densitas rendah, suatu polimer elastis yang digunakan untuk membuat film, seperti kantong sampah.
PBAT sering dicampur dengan PLA, polimer kaku dengan sifat mirip polistiren. Merek Ecovio Basf didasarkan pada campuran ini. Misalnya, Verbruggen mengatakan tas belanja kompos biasanya mengandung 85% PBAT dan 15% PLA.
Novamont menambahkan dimensi lain pada resepnya. Perusahaan ini mencampurkan PBAT dan poliester aromatik alifatik biodegradable lainnya dengan pati untuk membuat resin untuk aplikasi spesifik.
Stefano Facco, manajer pengembangan bisnis baru perusahaan, mengatakan: “Selama 30 tahun terakhir, Novamont telah berfokus pada aplikasi di mana kemampuan degradasi dapat menambah nilai pada produk itu sendiri. “
Pasar besar bagi PBAT adalah mulsa, yang disebarkan di sekitar tanaman untuk mencegah gulma dan membantu mempertahankan kelembapan. Jika film polietilen digunakan, film tersebut harus ditarik ke atas dan sering kali dikubur di tempat pembuangan sampah. Namun film biodegradable dapat ditanam kembali langsung ke dalam tanah.
Pasar besar lainnya adalah kantong sampah kompos untuk layanan makanan dan pengumpulan makanan serta sampah pekarangan rumah.
Tas dari perusahaan seperti BioBag, yang baru saja diakuisisi oleh Novamont, telah dijual di pengecer selama bertahun-tahun.
Waktu posting: 26-11-21