Ditulis oleh:

Pengenalan

Plastik kini menjadi ancaman senyap kepada alam sekitar. Setiap tahun, lebih 400 juta tan sisa plastik dihasilkan di seluruh dunia, namun hanya sekitar sembilan peratus daripadanya berjaya dikitar semula. Selebihnya berakhir di sungai, laut, tanah dan udara yang akan menjejaskan ekosistem dan kesihatan manusia. Antara jenis plastik yang paling biasa dijumpai ialah polietilena berketumpatan tinggi (HDPE) dan polietilena tereftalat (PET) yang merupakan bahan utama untuk botol minuman, bekas minyak masak dan pembungkus makanan. Walaupun kedua-duanya boleh dikitar semula, prosesnya tidak mudah. Tambahan pula, setiap kitaran semula menyebabkan kualiti dan kekuatannya akan berkurang. Proses pengitaran semula boleh menjadi bahan plastik tersebut lebih rapuh, sukar dibentuk, dan tidak sesuai digunakan untuk produk berprestasi tinggi. Akhirnya, sebahagian besar plastik yang sepatutnya dikitar semula tetap berakhir di tapak pelupusan. 

Dalam masa yang sama, industri padi di Malaysia menghasilkan ratusan ribu tan sekam padi setiap tahun. Sekam padi ialah lapisan keras yang melindungi biji padi semasa pertumbuhan. Lazimnya, kebanyakan sekam padi dibakar atau dibuang lalu menyebabkan pencemaran udara dan pembaziran sumber semula jadi. Kedua-dua sisa ini yang satunya daripada pertanian (sekam padi) dan satu lagi daripada rumah tetangga (plastik terpakai) berkongsi nasib yang sama iaitu dianggap tidak bernilai dan dibuang begitu sahaja. Namun, bagaimana jika dua bahan ini boleh “bertemu” dan berubah menjadi sesuatu yang bermanfaat? 

Bagi seorang ahli sains bahan, sekam padi bukan sekadar sisa, malah ia adalah sumber berpotensi tinggi. Sekam padi kaya dengan silika dan selulosa yang menjadikannya kukuh, tahan haba dan ringan.  Apabila digabungkan dengan plastik, sekam padi bukan sahaja dapat memperkukuh struktur bahan, di samping mengurangkan jumlah plastik yang diperlukan. Hasilnya ialah bahan baharu yang lebih kuat, lebih mesra alam dan lebih ekonomik. Pendek kata, inilah contoh nyata dua jenis sisa boleh bersatu untuk menjana nilai baharu iaitu daripada “waste to wealth”.

Apabila Dua Sisa Bertemu, Adakah Mereka “Serasi”? 

Apabila plastik terpakai seperti HDPE dan PET dicampurkan, keadaannya seumpama cuba mencantumkan minyak dan air dengan kedua-dua bahan ini tidak mahu bersatu. Hal ini disebabkan sifat kimia yang berbeza, iaitu HDPE bersifat tidak berkutub (hidrofobik), manakala PET pula berkutub (hidrofilik). Akibatnya, tanpa bantuan tambahan, campuran ini akan menghasilkan bahan yang mudah terpisah, rapuh, dan kurang kuat.

Keadaan menjadi lebih mencabar apabila sekam padi turut dimasukkan ke dalam campuran. Kandungan silika dan selulosa dalam sekam padi membuatkannya sukar berinteraksi dengan plastik. Permukaannya menyerap lembapan dan sukar melekat dengan plastik. Maka, timbul persoalan bahawa bagaimana dua sisa daripada dunia berbeza ini boleh benar-benar “serasi” dan bersatu?

Di sinilah keajaiban sains bahan memainkan peranan. Agen penserasi dan agen pengkupelan diperkenalkan untuk “menjodohkan” dua dunia yang berbeza ini, dengan mekanisme (Rajah 1) berikut:

1. Agen penserasi berfungsi seperti orang tengah yang membantu HDPE dan PET “bersefahaman”. Ia biasanya mempunyai dua hujung kimia yang berbeza: satu tertarik kepada HDPE, dan satu lagi kepada PET. Apabila dimasukkan ke dalam campuran, ia membolehkan kedua-dua plastik bercampur lebih sekata lalu menghasilkan struktur yang lebih kukuh.

2. Agen pengkupelan, pula berperanan sebagai jambatan kimia antara sekam padi dan plastik melalui pembentukan pautan kimia untuk mengukuhkan lekatan antara dua fasa berbeza ini.

Apabila kedua-dua interaksi ini berjaya dikawal, maka terhasillah satu bahan baharu yang dikenali sebagai komposit. Komposit ialah gabungan dua atau lebih bahan berbeza yang menghasilkan prestasi yang lebih baik berbanding komponennya yang asal.

Dalam sistem ini, plastik kitar semula bertindak sebagai bahan matriks yang memegang struktur, manakala sekam padi berfungsi sebagai penguat semula jadi. Dengan bantuan agen penserasi seperti etilena glisidil metakrilat dalam campuran HDPE dan agen pengkupelan seperti malik anhidrida polietilena dalam campuran campuran plastik/sekam padi, lekatan antara plastik dan sekam padi dapat diperkukuh dengan baik. Hasilnya, komposit hijau berprestasi tinggi dapat dihasilkan yang bukan sahaja mengurangkan sisa plastik dan pertanian, malah berpotensi digunakan dalam perabot hijau, panel pintu kereta, bahan binaan mampan dan produk mesra alam lain.

Apabila Sisa Bertukar Menjadi Bahan Baharu

Ujian makmal menunjukkan bahawa dengan nisbah campuran HDPE dan PET kitar semula serta kandungan serat sekam padi yang sesuai, bahan baharu ini mampu menyaingi, malah mengatasi prestasi plastik konvensional. Pada kandungan serat sekam padi tinggi (60% berat), kekuatan tegangan (~23 MPa) dan ketahanan api (38.1 mm/min) meningkat masing-masing sekitar 15% dan 10% berbanding campuran HDPE/PET kitar semula sahaja. Walaupun serapan air meningkat sedikit (~9.96%), nilainya masih berada dalam julat yang boleh diterima bagi penggunaan praktikal.

Menariknya, prestasi ini setara dengan komposit plastik kayu komersial, yang lazimnya mempunyai kekuatan tegangan antara 15–25 MPa, kadar pembakaran 35–45 mm/min, dan serapan air 1–10%. Hal ini membuktikan bahawa komposit berasaskan sisa pertanian dan plastik kitar semula berpotensi menjadi bahan alternatif lestari kepada plastik dan produk kayu konvensional. 

Kesimpulan, Cabaran dan Perspektif Masa Depan

Gabungan sisa pertanian dengan plastik kitar semula memperlihatkan inovasi dalam menukar sisa kepada sumber bernilai. Pendekatan ini bukan sahaja mengurangkan kebergantungan terhadap petroleum, tetapi juga menyokong Matlamat Pembangunan Mampan (SDG 12: Penggunaan dan Pengeluaran Bertanggungjawab). Walaupun pengeluaran berskala besar dan kitar semula semula masih menjadi cabaran, penyelidikan berterusan serta kerjasama industri semakin membuka jalan ke arah ekonomi sirkular di mana sisa diberi peluang kedua untuk menyumbang kepada masa depan yang lebih hijau dan lestari.

Rujukan:

1. Ruey Shan Chen, Mohd Hafizuddin Ab Ghani, Mohd Nazry Salleh, Sahrim Ahmad, Mou’ad A. Tarawneh. 2015. Mechanical, Water Absorption, and Morphology of Recycled Polymer Blend Rice Husk Flour Biocomposites. Journal Applied Polymer Science, 132, 41494.

2. Ruey Shan Chen, Sahrim Ahmad, Sinyee Gan, Mohd Nazry Salleha, Mohd Hafizuddin Ab Ghani, Mou’ad A. Tarawneh. 2016. Effect of polymer blend matrix compatibility and fibre reinforcement content on thermal stability and flammability of ecocomposites made from waste materials. Thermochimica Acta. 640, 52-61. 

3. https://www.utusanborneo.com.my/2025/07/26/plastik-ancaman-senyap-hantui-bumi