Setiap tahun, miliaran botol plastik sekali pakai berakhir sebagai limbah di tempat pembuangan akhir dan lautan. Masalah sampah plastik ini terus bertambah seiring meningkatnya konsumsi dan rendahnya tingkat daur ulang di berbagai belahan dunia.
Kini, terobosan ilmiah baru menunjukkan bahwa botol plastik bekas, khususnya berbahan PET (polyethylene terephthalate), dapat diolah menjadi perangkat penyimpan energi berperforma tinggi bernama superkapasitor. Para ilmuwan menyebut temuan ini bisa mengurangi polusi plastik sambil mendukung pengembangan teknologi energi yang lebih bersih.
Transformasi Botol Plastik Menjadi Superkapasitor
Menurut publikasi di jurnal Energy & Fuels yang disorot American Chemical Society, langkah inovatif ini memungkinkan botol plastik bekas mendukung kebutuhan listrik di masa depan. Lebih dari 500 miliar botol PET diproduksi secara global setiap tahun. Sebagian besar hanya digunakan sekali lalu dibuang, menimbulkan tantangan besar bagi lingkungan sebagaimana disampaikan oleh Dr. Yun Hang Hu, peneliti utama penelitian ini.
Alih-alih dibiarkan menumpuk, botol plastik ini dialihkan menjadi material berharga. Prinsip dasarnya sederhana, mengubah limbah menjadi komponen utama sistem energi terbarukan sekaligus menekan biaya produksi.
Teknologi Di Balik Daur Ulang Energi
Superkapasitor merupakan perangkat penyimpanan energi yang dapat mengisi daya dengan sangat cepat dan mampu melepaskan energi secara instan. Keunggulan ini membuat superkapasitor diminati dalam kendaraan listrik, sistem tenaga surya, hingga perangkat elektronik sehari-hari.
Tim peneliti mengembangkan superkapasitor dari botol air mineral bekas berbahan PET. Proses pembuatannya melibatkan suhu sangat tinggi. Botol plastik dipotong kecil-kecil, dicampur dengan kalsium hidroksida, lalu dipanaskan hampir 1.300 derajat Fahrenheit dalam ruang hampa. Hasilnya adalah bubuk karbon berpori yang bersifat konduktif secara listrik.
Bubuk tersebut kemudian dibentuk menjadi lapisan elektroda tipis. Sementara, plastik PET lain diolah menjadi pemisah arus yang tahan lama dan aman, dengan pola tertentu agar arus dapat mengalir dengan efisien. Rangkaian akhir berupa dua elektroda karbon dipisahkan lapisan PET dengan cairan elektrolit kalium hidroksida.
Berikut tahapan pembuatan superkapasitor berbasis limbah PET:
- Botol plastik PET dicacah hingga menjadi serpihan kecil.
- Campuran serpihan plastik dan kalsium hidroksida dipanaskan pada suhu tinggi.
- Plastk berubah menjadi bubuk karbon berpori konduktif.
- Bubuk dikompres menjadi elektroda.
- PET datar dijadikan pemisah, diberi lubang-lubang kecil dengan jarum panas.
- Semua komponen dirakit dan direndam dalam elektrolit.
Performa dan Potensi Ramah Lingkungan
Pengujian menunjukkan, superkapasitor berbasis limbah PET mampu menyimpan dan melepas daya dengan efisiensi tinggi. Setelah berkali-kali digunakan, perangkat ini masih mempertahankan sekitar 79 persen kapasitas energinya—lebih baik dibandingkan perangkat serupa berbahan pemisah dari serat kaca yang rata-rata menyisakan 78 persen kapasitas.
Keunggulan lain, biaya pembuatan perangkat berbasis PET jauh lebih murah, lebih ramah lingkungan, dan seluruh komponennya bisa didaur ulang sepenuhnya. Hal ini membawa peluang besar menciptakan ekonomi sirkular, di mana limbah tak lagi dibuang tapi dimanfaatkan ulang untuk mendukung penguatan sistem energi masa depan.
Dampak Bagi Konsumen dan Lingkungan
Kemunculan superkapasitor dari botol plastik dianggap mampu mempercepat adopsi kendaraan listrik, sistem tenaga surya, hingga perangkat elektronik portabel dengan harga lebih terjangkau dan masa pakai lebih lama. Kecepatan pengisian ulang yang tinggi menjadi nilai tambah tersendiri bagi konsumen.
Peneliti memperkirakan teknologi ini siap menembus pasar dalam waktu lima hingga sepuluh tahun ke depan. Meski demikian, masyarakat tetap didorong untuk mengurangi penggunaan plastik sekali pakai dan beralih ke botol guna ulang demi menekan jumlah limbah secara langsung.
Transformasi botol plastik menjadi perangkat penyimpanan energi membuktikan bahwa inovasi sains mampu menjawab dua tantangan global sekaligus: polusi plastik dan kebutuhan energi berkelanjutan. Inisiatif ini menunjukkan, limbah dapat menjadi solusi, asalkan ada kemauan dan teknologi yang mendukung perubahan menuju masa depan yang lebih bersih dan efisien.
