Tim peneliti dari Departemen Teknik Kimia UGM Mada mengembangkan pendekatan inovatif dalam mengolah campuran limbah plastik dan sisa makanan melalui proses hydrothermal liquefaction (HTL) di bawah kondisi parsial oksidatif. Hasil dari penelitian ini telah dipublikasikan di Journal of Environmental Chemical Engineering (Q1) terbitan Elsevier: https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.116183
Menggunakan lima senyawa model, yaitu polietilena (PE), selobiosa (CEL), asam glutamate (GLUTA), asam linoleate (LIN), dan 1-(3,4-dimethoxyphenyl)-2-(2-methoxyphenoxy)-1,3-propanediol (DMP – representasi lignin) dan dengan desain eksperimen yang terstruktur, penelitian ini memetakan interaksi sinergistik dan antagonistik yang terjadi selama HTL, yang berdampak langsung pada peningkatan hasil biocrude oil, aqueous coproduct, dan hydrochar. Temuan menunjukkan bahwa kombinasi tertentu seperti PE-CEL dan GLUTA-DMP menghasilkan sinergi kuat dalam pembentukan biocrude, sementara kombinasi seperti CEL-DMP justru menunjukkan efek antagonistik.
Penelitian ini tidak hanya mengandalkan model kinetika lump untuk melihat tren umum pembentukan fase produk HTL yang berbeda, tetapi juga mengembangkan model kinetika spesifik-spesies menggunakan konsep power-law (dengan asumsi reaksi elementer) dan parameter Arrhenius. Pendekatan ini memungkinkan pemetaan jalur reaksi rinci dan prediksi waktu evolusi konsentrasi senyawa utama pada temperatur 300–400°C. Hasilnya, diperoleh pemahaman mendalam tentang reaksi endotermik dan eksotermik yang mendasari transformasi senyawa polimerik dan biomolekuler dalam limbah menjadi biocrude dan produk lain, termasuk kondisi optimum untuk memaksimalkan konversi dan selektivitas produk yang diinginkan.
Penelitian ini menjadi terobosan penting dalam mendukung bioekonomi sirkular, dengan mengalihkan limbah plastik yang sulit didaur ulang dan limbah organik dari sistem pembuangan konvensional menjadi produk bernilai tinggi seperti bahan bakar cair dan bahan kimia fungsional. Selain mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, metode ini juga mendukung pencapaian SDGs khususnya SDG 11, 12, dan 13. Studi ini menjadi pijakan kuat untuk pengembangan teknologi skala industri dalam pengolahan limbah kompleks berbasis HTL dengan efisiensi tinggi.
Graphical Abstract:
Lumped pathways:
