Di lingkungan kita, sejumlah besar bahan organik diurai setiap hari oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Proses ini, yang disebut biodegradasi, sering kali dianggap alami dan spontan, bukan disebabkan oleh manusia. Proses biodegradasi dapat dibagi menjadi tiga tahap utama: biodegradasi, biofragmentasi, dan asimilasi. Tahap-tahap ini saling berhubungan, yang pada akhirnya mengubah bahan organik menjadi bentuk kehidupan baru.
Kunci dari biodegradasi adalah faktor waktu. Beberapa bahan organik dapat terurai dalam hitungan hari, sementara beberapa plastik mungkin memerlukan waktu ribuan tahun.
Tahap pertama adalah biodeteriorasi, yang biasanya mengacu pada kerusakan mekanis pada struktur material. Proses ini dimulai ketika material terpapar faktor abiotik dari lingkungan eksternal, seperti sinar matahari, suhu, dan bahan kimia. Faktor-faktor ini dapat melemahkan struktur material dan menciptakan kondisi untuk degradasi lebih lanjut.
Tahap kedua berikutnya adalah biofragmentasi, yang mengacu pada penguraian bahan oleh mikroorganisme. Proses ini dapat berlangsung di lingkungan aerobik dan anaerobik, dan karena adanya oksigen, mikroorganisme mengubah bahan organik menjadi molekul yang lebih kecil atau fragmen polimer. Produk yang dihasilkan di masa mendatang akan memasuki tahap berikutnya.
Seperti yang ditunjukkan dalam proses biofraktur, ada atau tidaknya oksigen akan memengaruhi laju degradasi mikroba dan jenis gas yang dihasilkan.
Terakhir, dalam fase asimilasi, produk dari biosintesis dimasukkan ke dalam bagian dalam sel mikroba. Produk ini membantu mikroorganisme tumbuh dan berkembang biak, sehingga memungkinkan mereka untuk terus menjalankan siklus kehidupan dalam ekosistem. Produk transformasi mikroba dapat berpartisipasi dalam pembangunan struktur sel dan bahkan dapat diubah lebih lanjut menjadi ATP yang diperlukan untuk pasokan energi.
Proses keseluruhan menunjukkan bagaimana materi di alam memainkan peran penting dalam siklus dan diubah menjadi kehidupan baru.
Meskipun semua senyawa berpotensi mengalami biodegradasi, laju biodegradasi aktual dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti cahaya, kelembapan, oksigen, dan suhu. Setiap bahan memiliki biodegradabilitas yang berbeda, misalnya sayuran terurai dalam beberapa hari, sementara kaca dan beberapa plastik mungkin memerlukan waktu ribuan tahun. Pada tahun 1990-an, Uni Eropa menetapkan standar yang mengharuskan lebih dari 90% bahan mentah harus diubah menjadi karbon dioksida, air, dan mineral dalam waktu enam bulan.
Munculnya teknologi biodegradable berarti bahwa degradasi plastik tidak lagi terbatas pada tempat pembuangan sampah tradisional. Plastik biodegradable merupakan kemajuan penting karena terurai menjadi produk sampingan dengan berat molekul rendah dan tidak beracun setelah digunakan. Jenis material ini dapat diurai oleh mikroorganisme, sehingga memungkinkan untuk memasukkannya ke dalam jajaran material yang ramah lingkungan.
Teknologi semacam itu tidak hanya meningkatkan tingkat daur ulang sumber daya, tetapi juga memberikan perlindungan bagi lingkungan kita.
Selain plastik, teknologi biodegradable juga banyak digunakan di bidang medis, seperti polimer biodegradable yang digunakan dalam pengemasan dan pengangkutan obat. Polimer ini, seperti asam laktat, terurai secara perlahan di dalam tubuh dan tidak perlu dipanen kembali, sehingga tidak perlu operasi kedua.
Namun, penting untuk dicatat bahwa perbedaan antara biodegradasi dan pengomposan adalah bahwa biodegradasi merupakan proses spontan di alam, sedangkan pengomposan merupakan proses terorganisasi yang digerakkan oleh manusia. Pengomposan tidak hanya menciptakan tanah yang sehat, tetapi juga melepaskan mikroorganisme yang bermanfaat. Kesalahpahaman yang meluas tentang biodegradabilitas plastik telah memengaruhi banyak perilaku sosial, seperti pemilahan sampah yang salah, sehingga mengurangi daur ulang sumber daya yang efektif.
Memahami proses-proses ini sangat penting karena proses-proses ini berdampak langsung pada kebijakan lingkungan dan kemampuan populasi kita untuk menangani sampah.
Dalam konteks lingkungan dan masyarakat, polusi plastik telah menyebabkan risiko kesehatan dan krisis ekologi. Teknologi biodegradabilitas dapat mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, tetapi teknologi saat ini masih menghadapi tantangan, termasuk keseimbangan antara efisiensi waktu dan kinerja produk. Saat ini, meningkatnya permintaan akan produk-produk ramah lingkungan juga telah mendorong kemajuan teknologi-teknologi ini, dan berbagai negara serta perusahaan harus bertanggung jawab atas produksi dan penggunaannya.
Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, dapatkah bahan-bahan yang dapat terurai secara hayati di masa depan berhasil menggantikan plastik tradisional dan kembali ke alam?