Tim peneliti di Binghamton University telah mengembangkan proses inovatif untuk mengubah limbah makanan menjadi plastik yang dapat terurai secara hayati, sebuah terobosan yang berpotensi merevolusi pengelolaan limbah dan produksi plastik ramah lingkungan.
Setiap tahun, sejumlah besar produksi pangan terbuang secara global, berkontribusi pada masalah tempat pembuangan akhir dan polusi lingkungan. Di Amerika Serikat, 30-40% makanan terbuang, sementara Prancis membuang sekitar 9,4 juta ton makanan setiap tahun. Limbah organik ini terurai dan melepaskan metana dan karbon dioksida, gas rumah kaca yang kuat. Secara bersamaan, ketergantungan pada plastik konvensional menyebabkan krisis lingkungan, dengan mikroplastik mencemari lautan, tanah, dan bahkan organisme, mengancam ekosistem.
Tim riset, yang dipimpin oleh Tianzheng Liu, seorang mahasiswa doktoral dalam teknik biomedis, dengan dukungan Profesor Sha Jin, telah merancang solusi cerdas: menggunakan bakteri Cupriavidus necator untuk mengubah limbah makanan menjadi plastik yang dapat terurai secara hayati, yang dikenal sebagai polyhydroxyalkanoate (PHA). Bakteri ini diberi makan asam laktat yang difermentasi dari limbah makanan, diperkaya dengan amonium sulfat untuk nitrogen. Sekitar 90% PHA yang diproduksi dapat dipanen dan diproses menjadi kemasan yang dapat terurai secara hayati atau produk plastik lainnya. Berbeda dengan plastik tradisional, bahan ini secara alami terurai di lingkungan, menghilangkan risiko akumulasi jangka panjang.
Proses ini terbukti sangat toleran terhadap variasi, dengan limbah makanan yang disimpan selama setidaknya seminggu tanpa mempengaruhi hasil akhir, sebuah fleksibilitas penting untuk aplikasi industri. Sifat makanan yang digunakan juga tidak menjadi masalah; baik itu sisa sayuran, daging, atau pati, sistem berfungsi secara efektif selama proporsi campuran tetap stabil. Kemampuan beradaptasi ini membuka prospek yang cukup besar untuk memproses aliran limbah heterogen dari kafetaria dan restoran. Sisa pasta yang tersisa setelah fermentasi juga menunjukkan potensi sebagai pupuk organik, sangat menggambarkan prinsip ekonomi sirkular di mana limbah menjadi sumber daya.
Tianzheng Liu menyatakan bahwa menguasai teknik fermentasi bakteri yang sepenuhnya baru untuk proyek ini penuh dengan tantangan, namun ketekunan tim membuahkan hasil. Mereka tidak hanya mengoptimalkan produksi PHA tetapi juga menyelesaikan tantangan praktis utama seperti penyimpanan limbah dan standardisasi proses meskipun ada variabilitas alami makanan. Inspirasi untuk penelitian ini berasal dari peraturan Negara Bagian New York yang melarang pengiriman limbah makanan ke tempat pembuangan akhir, yang mulai berlaku pada 1 Januari 2022, mengharuskan penghasil limbah makanan besar untuk menyumbangkan makanan yang dapat dimakan dan mendaur ulang sisa makanan jika berada dalam jarak 25 mil dari pendaur ulang organik.
Tim kini sedang mempersiapkan peningkatan skala, mencari mitra industri dan pendanaan untuk mengembangkan fasilitas percontohan. Jika teknologi ini memenuhi janjinya, teknologi ini dapat mengubah limbah makanan menjadi material masa depan, akhirnya mendamaikan ekologi dan ekonomi dalam simbiosis yang bajik. Penelitian ini sejalan dengan prinsip ekonomi sirkular, yang bertujuan untuk meminimalkan limbah dan memaksimalkan penggunaan sumber daya, mengubah apa yang dulunya dianggap sebagai masalah menjadi solusi yang berharga.