Plastik dari Bambu Ini Bisa Terurai dalam 50 Hari, Peneliti Cina Tantang Dominasi Plastik Minyak Bumi

Peneliti Cina mengembangkan bioplastik berbasis selulosa bambu yang memiliki kekuatan tarik sekitar 110 MPa, tahan suhu di atas 180 derajat Celsius, dapat dibentuk dengan teknik industri, dan terurai dalam uji tanah selama sekitar 50 hari. Lebih menarik lagi, material tersebut bisa didaur ulang dengan mempertahankan sekitar 90 persen kekuatan awalnya. Namun, perjalanan menuju pengganti plastik massal masih panjang.

Bambu biasanya berakhir sebagai bahan bangunan, furnitur, kerajinan, atau sumpit. Tim peneliti dari Northeast Forestry University dan Shenyang University of Chemical Technology di Cina mencoba membawanya ke wilayah yang jauh lebih ambisius: menjadikannya bahan dasar plastik berperforma tinggi. Hasil penelitian mereka diterbitkan dalam Nature Communications pada Oktober 2025 dengan nama bamboo molecular plastic atau BM-plastic.

Material tersebut bukan sekadar serat bambu yang dicampur ke dalam plastik biasa. Para peneliti memecah dan mengatur kembali struktur molekul selulosa bambu sehingga menghasilkan material padat yang dapat dicetak, dibentuk, dan dikerjakan menggunakan berbagai metode manufaktur. Dalam pengujian laboratorium, BM-plastic mencapai kekuatan tarik sekitar 110 MPa, modulus lentur 6,41 GPa, dan stabilitas termal di atas 180 derajat Celsius.

Yang membuat penelitian ini mendapat perhatian bukan hanya kekuatannya. Tim peneliti melaporkan material tersebut memiliki “full biodegradability in soil within 50 days”, sekaligus dapat diproses kembali melalui sistem daur ulang tertutup dengan mempertahankan sekitar 90 persen kekuatan mekaniknya.

Masalah Lama Bioplastik: Ramah Lingkungan, tetapi Sering Kalah Kuat

Keinginan mengganti plastik berbasis minyak bumi sebenarnya bukan gagasan baru. Berbagai material berbasis pati, PLA, selulosa, hingga limbah pertanian telah dikembangkan selama bertahun-tahun. Masalahnya, menciptakan material yang mudah terurai ternyata jauh lebih mudah daripada membuatnya sekaligus kuat, tahan panas, murah, dan mudah diproduksi dalam bentuk kompleks.

Selulosa bambu sendiri memiliki struktur molekul yang kaku dan jaringan ikatan hidrogen yang rapat. Karakter tersebut memberinya kekuatan, tetapi membuat selulosa sulit diproses seperti plastik termoplastik biasa. Penelitian terdahulu terhadap bahan berbasis bambu juga kerap menghasilkan material yang kuat tetapi rapuh atau sulit dicetak menjadi bentuk tiga dimensi.

Tim yang dipimpin Haipeng Yu dan Dawei Zhao mencoba mengatasi dilema itu melalui pendekatan yang mereka sebut solvent-mediated molecular engineering. Alih-alih mempertahankan struktur serat bambu secara utuh, mereka bekerja hingga tingkat molekul selulosa.

Bambu ‘Dibongkar’, lalu Disusun Kembali

Prosesnya dimulai dengan mengambil selulosa dari bambu. Bambu lebih dulu mengalami proses delignifikasi untuk menghilangkan sebagian besar lignin dan komponen lain sehingga diperoleh bahan yang kaya selulosa. Selulosa tersebut kemudian diproses menggunakan deep eutectic solvent atau DES berbasis zinc chloride dan formic acid.

Larutan tersebut mengganggu jaringan ikatan hidrogen yang sebelumnya mengunci rantai selulosa. Setelah struktur awalnya terurai menjadi sistem molekuler yang lebih homogen, etanol digunakan sebagai pemicu agar rantai-rantai selulosa menyusun dirinya kembali dalam konfigurasi yang lebih rapat.

Hasilnya adalah material yang tetap berbasis biomassa, tetapi sifat fisiknya jauh berbeda dari sebatang bambu. BM-plastic dapat diproses melalui pencetakan, injection molding, hingga pemesinan, kemampuan yang penting jika suatu hari material ini ingin digunakan pada produksi industri dengan bentuk yang kompleks.

Pendekatan itu menjadi menarik karena banyak alternatif plastik ramah lingkungan sebelumnya justru menghadapi kesulitan ketika harus diproduksi dengan metode yang sudah lazim digunakan industri plastik.

Kekuatannya Bisa Menyaingi Sejumlah Plastik Konvensional

Dalam pengujian, BM-plastic mencapai kekuatan tarik sekitar 110 MPa dan Young’s modulus sekitar 2,2 GPa. Peneliti juga melaporkan modulus lentur lebih dari 6 GPa serta kemampuan mempertahankan stabilitas pada temperatur lebih dari 180 derajat Celsius.

Tim membandingkan karakteristik tersebut dengan beberapa plastik komersial seperti HDPE, ABS dan PMMA, serta bioplastik PLA. Dalam sejumlah parameter mekanik dan termomekanik yang diuji, BM-plastic berada pada tingkat yang sebanding atau bahkan melampaui beberapa material pembanding tersebut.

Ketahanan terhadap lingkungan juga diuji. Setelah terpapar kelembapan relatif 90 persen selama 48 jam dan direndam air selama 24 jam, material memang mengalami penurunan kekuatan tetapi masih mempertahankan kemampuan mekanik yang cukup berarti.

Karakter tersebut membuka kemungkinan penggunaan lebih luas daripada sekadar sedotan atau kemasan sekali pakai. Tim peneliti menyebut potensi aplikasi pada produk sehari-hari, komponen otomotif, panel konstruksi, hingga berbagai benda yang membutuhkan material struktural lebih kuat. Namun, potensi tersebut masih berupa arah pengembangan, bukan bukti bahwa BM-plastic sudah siap menggantikan material otomotif atau konstruksi komersial hari ini.

50 Hari di Dalam Tanah, tetapi Ada Konteks yang Tidak Boleh Hilang

Bagian paling menarik perhatian publik adalah kemampuan terurainya. Dalam penelitian, sampel BM-plastic berukuran sekitar 40 x 20 x 1 milimeter dikubur pada kedalaman 6 sentimeter dalam tanah alami. Uji dilakukan pada suhu sekitar 25 derajat Celsius.

Setelah sekitar 50 hari, peneliti melaporkan sampel mengalami disintegrasi morfologis dan biodegradasi, terutama akibat aktivitas mikroorganisme tanah. Sebagai pembanding, plastik berbasis minyak seperti ABS, HIPS, PA66, dan PMMA menunjukkan degradasi sangat kecil, sedangkan PLA dan PBAT hanya terdegradasi sebagian dalam pengujian yang sama.

Hasil tersebut memang mengesankan, tetapi istilah “plastik hancur dalam 50 hari” perlu dibaca bersama kondisi eksperimennya. Sampel yang diuji hanya setebal 1 milimeter dan berada di lingkungan tanah yang mendukung aktivitas mikroba. Penelitian ini belum membuktikan bahwa benda dengan ketebalan jauh lebih besar akan membutuhkan waktu sama, atau bahwa material tersebut akan terurai dengan kecepatan serupa di laut, sungai, udara terbuka, tempat pembuangan akhir, maupun lingkungan kering.

Komentar ilmiah yang diterbitkan setelah penelitian juga menekankan perlunya pengujian umur pakai, perilaku penuaan, pengaruh kelembapan, serta kestabilan mekanik jangka panjang sebelum material digunakan pada barang yang harus bertahan bertahun-tahun.

Jadi, 50 hari adalah hasil eksperimen yang sangat menjanjikan. Bukan tanggal kedaluwarsa universal yang membuat kursi plastik bambu otomatis menghilang pada hari ke-51.

Bisa Didaur Ulang Sebelum Dibiarkan Terurai

Keunggulan lain BM-plastic justru mungkin lebih penting daripada kemampuan biodegradasinya: material ini dirancang untuk didaur ulang dalam sistem tertutup.

Fragmen BM-plastic bekas dapat dilarutkan kembali menggunakan DES yang sudah dipulihkan. Sistem selulosa kemudian dibentuk kembali menjadi gel menggunakan larutan kalsium klorida sebelum diproses kembali dengan etanol menjadi material baru.

Setelah proses tersebut, material daur ulang menghasilkan kekuatan tarik sekitar 97 MPa dan disebut mempertahankan kurang lebih 90 persen karakter kekuatan material awal.

Konsepnya penting karena material berkelanjutan idealnya tidak dirancang untuk sekali digunakan kemudian langsung dibuang hanya karena dapat terurai. Dalam ekonomi sirkular, prioritasnya tetap memperpanjang masa penggunaan material sebanyak mungkin sebelum akhirnya memasuki fase degradasi.

Dengan kata lain, biodegradabilitas berfungsi sebagai jaring pengaman pada akhir kehidupan produk, bukan izin baru bagi manusia untuk semakin rajin membuang barang ke tanah.

Bambu Menarik karena Tumbuh Cepat dan Tidak Harus Bersaing dengan Pangan

Pemilihan bambu juga memiliki alasan praktis. Berbeda dengan bahan baku bioplastik tertentu yang berasal dari jagung, tebu, atau tanaman pangan, bambu merupakan sumber biomassa lignoselulosa dengan pertumbuhan cepat dan produktivitas tinggi. Penelitian mengenai substitusi plastik berbasis bambu menempatkan tanaman ini sebagai salah satu kandidat sumber selulosa yang menarik bagi produksi material berskala besar.

Bambu juga telah menjadi bagian dari strategi substitusi plastik di Cina. Sejumlah penelitian dan kebijakan di negara tersebut mendorong pemanfaatan serat bambu sebagai pengganti sebagian produk plastik konvensional.

Namun, penggunaan biomassa tetap tidak otomatis bebas dampak lingkungan. Jika permintaan meningkat hingga skala jutaan ton, persoalan penggunaan lahan, perkebunan monokultur, transportasi, pengolahan kimia, konsumsi air, serta pengelolaan limbah produksi tetap harus dihitung.

Bahan bakunya tumbuh dari tanah. Itu belum berarti seluruh rantai produksinya otomatis hijau.

Produksinya Diperkirakan Kompetitif, tetapi Baru Berdasarkan Analisis

Peneliti juga melakukan techno-economic analysis untuk memperkirakan biaya produksi. Hasilnya menghasilkan estimasi sekitar US$2.302 per ton BM-plastic. Angka tersebut menempatkan biaya material di antara beberapa plastik petrokimia dan bioplastik PLA yang digunakan sebagai pembanding dalam studi.

Prosesnya tidak membutuhkan suhu, tekanan, atau sistem vakum ekstrem pada tahap pembentukan utama sehingga berpotensi menekan kebutuhan energi dan peralatan. Pelarut serta etanol juga dirancang agar dapat dipulihkan dan digunakan kembali.

Tetapi analisis biaya di atas belum sama dengan harga produksi pabrik komersial. Tim independen yang menulis komentar mengenai penelitian tersebut mengingatkan bahwa pemurnian pelarut setelah digunakan berulang kali, konsistensi bahan baku bambu, pengelolaan produk samping, rantai pasok, serta peralihan dari proses batch laboratorium menjadi produksi kontinu masih harus diuji dalam skala besar.

Para penulis komentar tersebut menilai bahwa untuk adopsi lebih luas, “several aspects merit further investigation.” Salah satunya adalah apakah performa material tetap konsisten ketika sistem daur ulang dan pelarut digunakan berkali-kali dalam kondisi industri sebenarnya.

Belum Saatnya Mengucapkan Selamat Tinggal pada Plastik

BM-plastic menawarkan kombinasi yang selama ini sulit dicapai secara bersamaan: bahan baku terbarukan, performa mekanik tinggi, ketahanan panas, kemampuan dibentuk, daur ulang tertutup, dan biodegradasi relatif cepat dalam tanah. Itu sebabnya penelitian ini layak dianggap sebagai perkembangan penting dalam pencarian alternatif plastik berbasis fosil.

Tetapi dari sebuah material laboratorium menuju produk massal masih ada jarak panjang. Ketahanan bertahun-tahun, keamanan untuk berbagai penggunaan, respons terhadap kelembapan, standar industri, produksi kontinu, kemampuan pemulihan bahan kimia, hingga jejak lingkungan seluruh siklus hidupnya masih perlu dievaluasi.

Karena itu, klaim “selamat tinggal sampah plastik” masih terlalu cepat. Dunia memproduksi plastik dalam skala luar biasa besar dan menggunakan material berbeda untuk fungsi yang sangat beragam. Tidak realistis mengharapkan satu jenis bioplastik datang membawa sapu lalu membereskan seluruh persoalan.

Namun, penelitian dari Cina ini menunjukkan sesuatu yang lebih masuk akal dan mungkin lebih penting: material yang kuat tidak harus dirancang untuk bertahan di lingkungan selama ratusan tahun setelah kegunaannya selesai.

Jika BM-plastic dapat melewati pengujian skala industri, mungkin masa depan plastik bukan tentang menemukan benda yang tidak pernah rusak, melainkan membuat material yang kuat ketika diperlukan, dapat digunakan kembali selama masih berguna, lalu tahu kapan waktunya kembali ke alam.

Sumber Referensi:

• Indozone (2026). China Ciptakan Plastik Bambu yang Hancur dalam 50 Hari, Selamat Tinggal Sampah!
• Tang, H., Tong, Z., Zhang, R., et al. (2025). High-strength, multi-mode processable bamboo molecular bioplastic enabled by solvent-shaping regulation. Nature Communications 16, 8729.