Pendekatan Fotokatalitik Baru, Ubah Sampah Plastik Jadi Sumber Daya Berharga

Klikhijau.com –  Serumit apa pun persoalan sampah plastik. Selalu ada jalan untuk mengatasinya. Satu di antaranya melalui pendekatan fotokatalitik baru.

Pendekatan ini dikembangkan oleh penelitian yang dipimpin tim ilmuwan dari Institut Sains dan Teknologi Korea (KIST) dan lembaga lainnya.

Penelitian ini berfokus pada polistirena (PS), plastik yang umum digunakan yang menimbulkan tantangan signifikan dalam pengelolaan sampah.

Para peneliti melibatkan sistem fotoelektrokimia (PEC) menggunakan fotoanoda tungsten oksida (WO 3 ) berpori. Kunci dari metode ini adalah memanfaatkan kelarutan PS dalam pelarut organik seperti aseton dan kloroform.

Dengan melarutkan PS dalam kloroform dan menggunakan teknik pelapisan celup, para peneliti dapat menyimpan PS pada fotoanoda WO3 berpori, memastikan kontak yang erat antara plastik dan fotokatalis.

Penelitian yang diterbitkan dalam  Engineering  ini menyajikan strategi inovatif untuk mengubah sampah plastik menjadi produk yang bermanfaat.

Selama ini, polusi plastik telah menjadi masalah bagi lingkungan dan kesehatan. Jadinya,  telah sangat mendesak untuk di atasi. Apalagi  produksinya terus meningkat dan pembuangan produk plastik yang tidak tepat.

Khusus PS, plastik jenis ini sulit terurai secara alami dan sering berakhir di tempat pembuangan sampah atau lingkungan, yang berkontribusi terhadap penyebaran mikroplastik.

Selama ini metode pengolaan limbah PS, seperti pirolisis dan oksidasi kimia, membutuhkan banyak energi dan dapat berdampak negatif terhadap lingkungan.

Memberikan keuntungan

Penanganan PS dengan struktur berpori dari fotoanoda WO3,  yang disiapkan melalui anodisasi elektrokimia, memberikan beberapa keuntungan. Struktur ini meningkatkan interaksi antara elektrolit dan fotoanoda, sehingga memudahkan reaksi PEC yang efisien.

Di bawah pencahayaan sinar matahari, lubang yang terbentuk akibat fotonoda WO3 dipindahkan  ke PS, yang mendorong degradasi oksidatifnya. Oksidasi anoda PS menghasilkan karbon dioksida, sementara gas hidrogen diproduksi di katoda melalui reduksi air.

Para peneliti mengkarakterisasi material dan kinerja PEC menggunakan berbagai teknik, termasuk mikroskop elektron transmisi (TEM), difraksi sinar-X (XRD), dan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS). Analisis ini mengonfirmasi keberhasilan pengendapan PS pada fotoanoda WO 3  dan memberikan wawasan tentang dinamika transfer muatan dan mekanisme reaksi.

Namun, penelitian ini juga mengidentifikasi beberapa keterbatasan. Degradasi PS yang lengkap tidak tercapai karena PS terlepas dari elektroda, yang diperburuk oleh pembentukan gelembung oksigen selama proses PEC. Meskipun demikian, para peneliti percaya bahwa serpihan PS yang terlepas dapat dipisahkan dan diendapkan kembali untuk pengolahan lebih lanjut.

Penelitian ini merupakan langkah maju yang signifikan dalam pengembangan teknologi pengolahan limbah plastik berkelanjutan.

Dengan mengubah limbah PS menjadi produk bernilai seperti hidrogen dan benzil alkohol, strategi PEC yang diusulkan menawarkan solusi yang menjanjikan untuk pengelolaan limbah dan pemulihan sumber daya.

Penelitian selanjutnya akan difokuskan pada pengoptimalan proses PEC, eksplorasi bahan semikonduktor alternatif, dan peningkatan teknologi untuk aplikasi praktis.

Dari Newswise