Energi Pengolahan Bioplastik

Bioplastik (Sumber gambar: https://bioplasticsnews.com/)

Produksi bioplastik mengalami kenaikan setiap tahunnya meskipun jumlahnya masih terlalu kecil jika dibandingkan dengan plastik konvensional yang merupakan turunan minyak bumi. Plastik ramah lingkungan masih didominasi oleh bahan polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), PLA, PHA, dan campuran pati lainnya. Untuk dapat meningkatkan kapasitas produksi dan bersaing dengan plastik konvensional maka dibutuhkan metode yang efisien untuk pengolahan bioplastik. Konsumsi energi merupakan salah satu parameter yang perlu dipertimbangkan. Kajian yang dilakukan oleh peneliti Universitas Braunschweig, Jerman seperti disampaikan pada The 24^th CIRP Conference on Life Cycle Engineering menganalisis secara empiris kebutuhan energi pada pengolahan beberapa jenis bioplastik antara lain PLA (polylactic acid), PHBV (Polyhydroxybutylvinyl), CA (Cellulose Acetate) dan PP (Poly-Propylene) sebagai pembanding.  Kajian ini menitik beratkan pada pengolahan bioplastik menggunakan teknik injection moulding.

Teknik injection moulding terdiri dari dua tahapan utama yaitu preprocessing dan processing. Tahap preprocessing pada pengolahan bioplastik antara lain adalah pengeringan. Proses pengeringan perlu dilakukan karena bioplastik memiliki sifat menyerap kelembapan udara. Terdapat tiga parameter utama dalam proses ini yaitu waktu pengeringan, kebutuhan energi oven, dan bahan bioplastik yang digunakan. Jenis bioplastik yang digunakan berpengaruh terhadap waktu pengeringan dan suhunya. Sementara kenaikan suhu dan waktu pengeringan menyebabkan kenaikan kebutuhan energinya. Oleh sebab itu karakteristik bahan bioplastik sangat berpengaruh terhadap kebutuhan energi pada proses pengeringan. Analisis kebutuhan energi pada tahap processing difokuskan pada dua proses utama yaitu pemanasan (warm up) dan injection moulding. Proses pemanasan mesin injection moulding membutuhkan waktu yang cukup lama. Hal ini sangat bergantung pada jenis mesin dan karakteristik bahan yang digunakan.

Berdasarkan kajian secara empiris masing-masing bahan memiliki kebutuhan energi yang berbeda-beda pada tiap tahapan proses injection moulding. Namun untuk total kebutuhan energi pada proses injection moulding tidak jauh berbeda. Bahan bioplastik dengan kebutuhan energi paling tinggi adalah PLA. Hal ini karena waktu dan suhu pada setiap tahapan proses berngaruh terhadap  kebutuhan energi. PLA memiliki waktu pengeringan yang cukup tinggi yaitu 8 jam dan titik leleh 170^oC. Akan tetapi kebutuhan energi PLA masih lebih rendah jika dibandingkan dengan PP.

Penulis : Toni Dwi Novianto - LRMPHP