Kertas yang Terlupakan: Dampak dan Inovasi Limbah Kertas
Rudi Hartono, S.Pd., M.Si.
Kertas merupakan bahan berbentuk lembaran tipis yang disusun dari serat selulosa. Secara kimia, selulosa adalah polisakarida dengan rumus empiris (C6H10O5)n, terdiri dari ribuan unit β-D-glukosa yang terhubung melalui ikatan β(1→4) glikosidik. Dalam proses pembuatan kertas, bahan baku utama berupa kayu mengalami pemisahan serat melalui proses mekanis dan kimiawi, salah satunya dengan menggunakan larutan natrium hidroksida (NaOH) dan natrium sulfit (Na2SO3) dalam metode pulping. Proses ini menghasilkan pulp, yakni massa serat bersih yang kemudian diputihkan menggunakan zat kimia seperti klorin (Cl2), klorin dioksida (ClO2), atau hidrogen peroksida (H2O2). Pemutihan ini meningkatkan kecerahan kertas, tetapi di sisi lain juga menghasilkan produk samping berupa senyawa berbahaya seperti dioksin (C12H4Cl4O2) yang bersifat karsinogenik.
Bahaya Limbah Kertas
Limbah kertas yang dihasilkan dalam berbagai aktivitas industri dan domestik memiliki komponen kimia yang kompleks dan berpotensi membahayakan lingkungan. Kertas bekas sering mengandung tinta berbahan dasar pigmen organik seperti azo dye (–N=N–), yang dalam kondisi tertentu dapat terurai membentuk amina aromatik berbahaya seperti anilin (C6H5NH2). Selain itu, kertas cetak, terutama dari sumber kantor, mengandung senyawa logam berat dari tinta seperti timbal (Pb²⁺), kadmium (Cd²⁺), dan kromium (Cr³⁺), yang apabila terlepas ke lingkungan dapat mencemari tanah dan air. Proses pelapisan kertas menggunakan polimer sintetis berbahan stirena (C8H8) atau akrilat (C3H4O2) juga memperkaya limbah kertas dengan mikroplastik dan zat aditif kimia seperti plasticizer ftalat (C6H4(CO2R)2), yang bersifat endokrin disruptor. Bila limbah ini terurai secara anaerob di tempat pembuangan akhir, hasil dekomposisinya melibatkan pembentukan gas rumah kaca seperti metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) yang memperparah perubahan iklim.
Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah Kertas
Pengolahan limbah kertas menuntut pendekatan kimia yang cermat untuk mengurangi dampak lingkungannya dan mengubahnya menjadi produk baru yang bernilai. Salah satu metode pengolahan utama adalah daur ulang kertas. Dalam proses ini, limbah kertas direndam dalam air membentuk slurry, lalu ditambahkan agen pendeinking seperti natrium silikat (Na2SiO3), natrium hidroksida (NaOH), dan surfaktan anionik untuk melepaskan tinta dari serat. Reaksi kimia yang terjadi melibatkan emulsi tinta dalam medium alkali sehingga mempermudah pemisahan tinta dari serat selulosa melalui flotasi udara atau penyaringan. Setelah tinta dihilangkan, pulp kertas bisa digunakan kembali untuk membuat kertas baru, karton, atau produk berbasis serat lainnya.
Selain itu, limbah kertas dapat diubah menjadi bioetanol melalui proses biokimia. Selulosa dalam kertas dihidrolisis menjadi glukosa dengan bantuan enzim selulase atau menggunakan asam kuat seperti asam sulfurik (H2SO4) dalam konsentrasi rendah. Dengan metode ini, limbah kertas berpotensi diubah menjadi sumber energi terbarukan.
Pemanfaatan Limbah Kertas Menjadi Produk Alternatif
Selain didaur ulang menjadi kertas baru atau bioetanol, limbah kertas dapat diolah menjadi produk kreatif seperti briquette bahan bakar. Limbah kertas dicampur dengan serbuk gergaji atau arang, lalu ditambahkan perekat alami seperti pati (C6H10O5)n atau lignin, kemudian dipres dan dikeringkan. Reaksi kimia yang mendukung pembentukan struktur briquette melibatkan ikatan hidrogen antarmolekul dari serat selulosa dan pati, memberikan kekuatan mekanik pada briquette. Produk ini dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang lebih bersih dibandingkan kayu bakar biasa.
Selain itu, teknik pulp molding memanfaatkan pulp limbah kertas untuk membentuk kemasan ramah lingkungan, seperti tray telur atau pembungkus produk elektronik. Dalam proses ini, slurry pulp dikentalkan, dibentuk dalam cetakan, lalu dikeringkan dan diperkeras. Proses pengeringan memanfaatkan reaksi evaporasi air, sedangkan pengerasan struktur pulp terjadi karena pembentukan jaringan ikatan hidrogen yang kuat antar serat selulosa.
Urgensi Pengelolaan Limbah Kertas
Melihat struktur kimia kertas yang kaya akan selulosa, serta potensi bahayanya akibat bahan tambahan seperti tinta, logam berat, dan lapisan sintetis, maka pengelolaan limbah kertas harus dilakukan dengan pendekatan kimiawi yang tepat. Daur ulang menggunakan teknik pendeinking, hidrolisis menjadi bioetanol, produksi briquette, dan pulp molding merupakan solusi kimiawi yang efektif untuk mengurangi beban lingkungan dan meningkatkan nilai tambah limbah kertas. Dengan pengelolaan yang baik, kita tidak hanya mengurangi pencemaran tanah, air, dan udara, tetapi juga berkontribusi terhadap ekonomi sirkular yang berkelanjutan.
Daftar Pustaka
Ali, I., and Gupta, V. K. (2022). Advances in Water Treatment by Adsorption Technology for Removal of Contaminants from Waste Paper Recycling Effluent. Journal of Environmental Chemical Engineering, 10(3), 107142.
Hubbe, M. A., and Lucia, L. A. (2022). Sustainable Paper Recycling: Chemistry and Environmental Impacts. BioResources, 17(1), 1123–1150.
Rajan, K., and Joseph, K. (2024). Environmental Risk of Heavy Metals from Waste Paper and their Safe Management. Environmental Science and Pollution Research, 31(7), 7890–7905.
Saha, B. C., and Cotta, M. A. (2022). Enzymatic Saccharification and Fermentation of Waste Paper into Bioethanol. Bioresource Technology Reports, 18, 101058.
Suhartini, S., and Tjandra, L. (2023). Pulp Molding of Waste Paper: Chemical and Mechanical Properties of the Final Product. Materials Chemistry and Physics, 305, 127682.
