mengubah suguhan perayaan menjadi bahan baru yang ramah lingkungan

Peneliti UE sedang mengeksplorasi cara membuat bahan baru yang kuat dan berkelanjutan dari cangkang kenari yang sulit retak.

Notburga Gierlinger, seorang peneliti Austria yang mengkhususkan diri dalam studi struktur dan komposisi bahan tumbuhan, sangat tertarik dengan kacang-kacangan.

Ketika dihadapkan dengan pistachio atau kenari, dia akan membukanya dengan hati-hati, penasaran dengan bagaimana alam dapat menciptakan bahan yang kuat tersebut.

“Cangkangnya sangat keras sehingga saya selalu takut menggunakan gigi saya jika saya merusaknya,” kata Gierlinger, seorang profesor ilmu material di Universitas Sumber Daya Alam dan Ilmu Hayati BOKU di Wina, Austria.

Bagian dari teka-teki

Salah satu bidang penelitian utama Gierlinger mencakup penggunaan teknik yang disebut pencitraan Raman untuk mempelajari distribusi lignin, selulosa, dan biomolekul lain di dalam tanah. dinding sel tumbuhan. Tujuannya adalah untuk memahami Anda sifat mekanik dan fungsi.

Penelitian tambahan selama proyek penelitian lima tahun yang disebut SCATAPNUT membuat Gierlinger dan timnya menemukan bahwa kulit kacang seperti pistachio dan kenari mengandung sel teka-teki 3D, sel yang memiliki struktur unik yang saling bertautan yang menyerupai potongan teka-teki. Hal ini berkontribusi pada kekuatan dan daya tahannya yang luar biasa.

Penasaran dengan temuannya, Gierlinger kini memimpin penelitian lebih lanjut dalam sebuah proyek bernama PUZZLE MATERIALS, yang menyelidiki cara membuat bahan fungsional untuk aplikasi industri dari kulit pistachio dan kenari.

Kehadiran sel teka-teki berarti kulit kacang menawarkan sifat yang berbeda dengan serat yang biasa ditemukan pada tumbuhan seperti rami dan kayu. Gierlinger dan timnya saat ini sedang menjajaki jenis bahan baru apa yang dapat dibuat dengan menggunakan cangkang kenari, serta cara terbaik untuk menggunakannya.

Karakteristik spesifik sel puzzle menjadikannya sangat menarik untuk diubah menjadi bioplastik yang dapat terbiodegradasi.

Menjadi tergila-gila pada keberlanjutan

Pada tahun 2020, UE mengadopsi rencana aksi ekonomi sirkular baru sebagai bagian dari Kesepakatan Hijau Eropa. Hal ini termasuk mendukung desain material baru yang mengurangi limbah dan tekanan terhadap lingkungan.

Usulan Gierlinger akan melihat penggunaan bahan limbah yang ada saat ini (kulit kenari) untuk menciptakan bahan baru yang berpotensi menggantikan plastik, sehingga menawarkan manfaat ganda bagi lingkungan.

Dengan rata-rata penduduk Eropa menghasilkan sekitar 186,5 kg sampah kemasan pada tahun 2022, bahan-bahan yang dapat digunakan kembali dan dibuat kompos kini semakin dibutuhkan. Gierlinger berharap bahan yang dihasilkan dari kulit kenari bisa menjadi salah satu solusi yang berkontribusi terhadap pengurangan sampah plastik di Eropa dan dunia.

“Saya pikir pohon kenari bisa menjadi lebih penting di masa depan karena mereka adalah pohon yang kuat dan kokoh dengan kayu yang bagus dan kacang yang sehat,” katanya. “Kami selalu mencoba memikirkan produk apa yang bisa menjadi lebih penting dalam masyarakat berkelanjutan.”

Proposal mereka juga sesuai dengan kerangka kerja sukarela Eropa yang “aman dan berkelanjutan berdasarkan desain”, yang dikembangkan untuk memandu proses inovasi bahan kimia dan bahan yang lebih aman dan berkelanjutan.

Sebuah proses yang berkelanjutan

Gierlinger dan tim penelitinya mencari cara untuk mengolah cangkang bekas yang efisien dan ramah lingkungan. Langkah pertama adalah melarutkan kulit kenari dalam pelarut untuk memisahkan sel dan meregenerasi lignin.

Selulosa dari limbah pengolahan kombucha atau bioreaktor juga ditambahkan ke massa yang dihasilkan dalam volume berbeda, bergantung pada fleksibilitas produk akhir yang diinginkan. Para peneliti sedang mencari berbagai pilihan bahan kacang, termasuk produk yang menyerupai kulit dan produk yang lebih mirip plastik.

Tujuannya adalah untuk menghasilkan bahan kacang yang berkelanjutan, hemat energi, hemat sumber daya, dan dapat terurai secara hayati dengan jejak lingkungan dan karbon yang rendah, yang dirancang khusus untuk sektor tekstil dan pengemasan.

Paraskevi Charalambous, ilmuwan biokimia dan material di BOKU, adalah bagian dari tim peneliti yang mengerjakan proses ini. Salah satu kontribusinya yang penting mencakup penelitian tentang pelarut dengan titik leleh sangat rendah.

Tujuannya adalah untuk menemukan pelarut yang dapat didaur ulang, sesuatu yang diakui Charalambous sebagai sebuah tantangan.

“Tidak mudah mengembalikan bahan kimia yang kita gunakan ke bentuk aslinya,” katanya.

Kemajuan signifikan telah dicapai sejak proyek dimulai pada tahun 2023 dan para peneliti telah mampu menghasilkan beberapa sampel, termasuk sampel dompet kulit kenari.

Keuntungan besar dari bahan tersebut, baik kulit atau plastik, adalah dapat didaur ulang dan dibuat kompos. Biasanya, material komposit (kombinasi dua material dengan sifat berbeda) sulit untuk didaur ulang karena ditambahkan bahan kimia lain untuk menyesuaikan fungsi material.

Proses yang digunakan dalam hal ini tidak melakukan hal tersebut, sehingga produk dapat dilarutkan kembali dan digunakan kembali. Gierlinger juga mengatakan bahan tersebut dapat dibuat kompos jika diperlukan, meskipun ia mendorong penggunaan kembali dan daur ulang terlebih dahulu.

Setelah memutuskan jalur terbaik ke depan, tujuannya adalah memasukkan bahan kenari baru ini ke dalam produksi.

“Langkah selanjutnya adalah mencoba menemukan perusahaan yang berminat,” kata Gierlinger.