Ilmuwan dari Northwestern University menciptakan katalis nikel murah yang dapat mendaur ulang plastik campuran menjadi minyak dan lilin tanpa proses sortir — terobosan besar menuju ekonomi sirkular plastik global.
Plastik telah menjadi simbol kemajuan sekaligus bencana abad ke-21. Bahan ringan, fleksibel, dan murah ini digunakan di mana-mana — mulai dari botol minuman, kantong belanja, hingga perangkat medis. Namun di balik kemudahan itu, tersimpan krisis global: lebih dari 400 juta ton plastik diproduksi setiap tahun, dan sebagian besar berakhir di tempat pembuangan atau lautan.
Hanya sekitar 9% dari total plastik di dunia yang benar-benar didaur ulang. Salah satu penyebab utama adalah proses sortir yang rumit dan mahal. Setiap jenis plastik memiliki struktur kimia, titik leleh, dan sifat mekanik berbeda. Campuran berbagai jenis plastik membuatnya sulit diolah, terutama ketika sudah tercampur kotoran atau bahan lain seperti PVC.
Namun kini, peneliti dari Northwestern University membawa kabar baik. Mereka menemukan katalis berbahan dasar nikel murah yang dapat mengubah plastik campuran — bahkan yang terkontaminasi PVC — menjadi minyak, lilin, dan bahan bakar bernilai tinggi, tanpa perlu disortir terlebih dahulu.
Penemuan ini bukan hanya kemajuan ilmiah, tapi juga potensi revolusi global dalam daur ulang plastik.
Masalah Besar: Polyolefin, Plastik yang Tak Mau Mati
Sekitar dua pertiga dari seluruh plastik di dunia adalah polyolefin, jenis plastik yang mencakup polietilen (PE) dan polipropilen (PP). Bahan ini digunakan untuk hampir semua kebutuhan sehari-hari: kantong belanja, bungkus makanan, botol minum, dan wadah yogurt; peralatan rumah tangga, topi botol, hingga kemasan obat dan masker medis.
Masalahnya, polyolefin sangat sulit dipecah. Ikatan karbon-karbonnya kuat dan tidak reaktif, membuat proses daur ulang secara kimiawi hampir mustahil dilakukan.
Selama ini, upaya mendaur ulang polyolefin dilakukan dengan cara mencairkan dan membentuk ulang plastik bekas, tetapi hasilnya hanya plastik berkualitas rendah. Metode lain seperti pembakaran atau pirolisis juga menghasilkan emisi besar dan boros energi.
Profesor Tobin Marks dari Northwestern University menjelaskan, “Salah satu hambatan terbesar dalam daur ulang plastik adalah kebutuhan untuk memilah berdasarkan jenis. Katalis baru kami dapat melewati langkah mahal dan rumit ini.”
Katalis Nikel: Logam Murah, Efek Luar Biasa
Katalis adalah zat yang mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi. Dalam konteks ini, katalis digunakan untuk memutus ikatan karbon-karbon dalam plastik agar dapat diubah menjadi molekul yang lebih kecil seperti minyak dan lilin.
Biasanya, katalis yang digunakan berbasis logam mulia seperti platinum atau paladium — mahal dan tidak tersedia dalam jumlah besar. Namun tim Northwestern menggunakan nikel, logam yang melimpah dan murah.
Yang membuatnya istimewa adalah desainnya yang disebut single-site catalyst. Artinya, hanya ada satu titik aktif reaksi dalam setiap molekul katalis, membuatnya bekerja seperti pisau bedah molekuler — memotong dengan presisi pada bagian yang diinginkan tanpa merusak keseluruhan struktur plastik.
Dengan rancangan ini, katalis nikel mampu beroperasi pada suhu lebih rendah, kebutuhan hidrogen lebih sedikit, dan penggunaan katalis yang hemat, sekaligus mencapai efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding metode sebelumnya.
Daur Ulang Tanpa Sortir
Keunggulan terbesar teknologi ini adalah kemampuannya bekerja pada plastik campuran. Dalam kondisi normal, plastik harus dipilah karena perbedaan jenis dan sifat termalnya. Sedikit saja plastik “salah jenis”, seluruh batch daur ulang bisa gagal.
Namun katalis nikel ini bisa langsung bekerja pada campuran PE, PP, bahkan plastik yang mengandung PVC hingga 25% — sesuatu yang sebelumnya dianggap mustahil.
Lebih mengejutkan lagi, kontaminasi PVC justru mempercepat proses reaksi. Biasanya, PVC merusak proses daur ulang karena melepaskan gas asam klorida korosif. Tapi dalam kasus ini, gas tersebut justru mempercepat aktivitas katalis nikel.
Dr. Yosi Kratish, salah satu penulis utama riset ini, menekankan potensi skalabilitas pendekatan ini untuk limbah plastik pascakonsumsi yang nyata.
Dari Plastik Bekas ke Produk Bernilai Tinggi
Proses yang digunakan disebut hidrogenolisis, yakni reaksi antara hidrogen dan plastik dengan bantuan katalis untuk memecah rantai karbon menjadi molekul yang lebih kecil.
Hasilnya bukan sekadar limbah baru, melainkan produk bernilai ekonomi tinggi seperti minyak sintetis yang bisa diolah kembali menjadi bahan bakar atau pelumas industri; lilin berkualitas tinggi untuk kebutuhan kosmetik dan rumah tangga; serta bahan baku kimia yang bisa digunakan untuk memproduksi plastik baru.
Dengan demikian, sistem ini tidak hanya mendaur ulang tetapi juga menciptakan rantai sirkular plastik — dari plastik ke bahan kimia, lalu kembali ke produk baru tanpa kehilangan nilai ekonomi.
Dampak Lingkungan dan Ekonomi
Teknologi katalis nikel ini dapat menjadi game changer dalam krisis plastik global. Dengan menghapus kebutuhan sortir dan menggunakan logam murah, biaya operasional bisa turun drastis.
Jika diterapkan secara luas, proses ini bisa mengurangi emisi karbon dari pembakaran plastik, sekaligus menghemat jutaan ton bahan baku minyak bumi setiap tahun.
Selain itu, metode ini mendukung ekonomi sirkular, di mana limbah menjadi sumber daya baru alih-alih beban lingkungan. Industri plastik dapat memanfaatkan hasil daur ulang untuk membuat produk baru tanpa menambah ekstraksi minyak mentah.
Menurut berbagai laporan penelitian, dari lebih dari 220 juta ton plastik polyolefin yang diproduksi tiap tahun, kurang dari 10% yang berhasil didaur ulang. Dengan teknologi baru ini, angka itu berpeluang meningkat tajam.
Tantangan dan Masa Depan
Meski menjanjikan, teknologi ini masih berada pada tahap laboratorium. Skala produksi industri membutuhkan infrastruktur besar, pengujian keamanan, dan pengaturan rantai pasok baru.
Selain itu, diperlukan kebijakan pemerintah dan dukungan industri untuk mempercepat penerapan teknologi hijau ini. Investasi dalam fasilitas daur ulang berbasis katalis bisa menjadi langkah strategis bagi negara berkembang yang masih kesulitan mengelola sampah plastik.
Namun optimisme tetap tinggi. Dengan bahan dasar yang murah, metode yang efisien, dan hasil yang bernilai tinggi, katalis nikel ini punya peluang besar untuk diterapkan secara global.
Profesor Marks menegaskan, “Kami tidak hanya menciptakan cara baru mendaur ulang plastik, tapi juga menciptakan cara baru berpikir tentang plastik. Limbah seharusnya tidak berakhir di tempat sampah — tapi kembali menjadi sumber daya.”
Harapan Baru Bagi Dunia
Bayangkan sebuah masa depan di mana pabrik daur ulang tidak lagi membutuhkan pemilahan rumit, di mana setiap botol, bungkus makanan, dan kantong plastik bisa langsung diubah menjadi minyak dan lilin.
Teknologi ini bisa menjadi tonggak perubahan dalam upaya manusia melawan polusi plastik, sejalan dengan tujuan global Sustainable Development Goals (SDGs) terutama poin 12: Responsible Consumption and Production.
Inovasi sederhana berbasis nikel murah ini membuktikan bahwa solusi besar tidak selalu datang dari bahan langka atau teknologi mahal — kadang hanya butuh cara pandang baru terhadap hal yang sudah ada.
Dengan katalis ini, dunia akhirnya memiliki harapan nyata untuk mengubah masalah terbesar abad modern menjadi peluang ekonomi hijau masa depan.
Referensi
Northwestern University. (2025, September 3). A simple metal could solve the world’s plastic recycling problem. ScienceDaily. Retrieved from https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250902085150.htm
Marks, T. et al. (2025). Stable single-site organo-Ni catalyst preferentially hydrogenolyzes branched polyolefin C-C bonds. Nature Chemistry.
Nature (2023). Global plastic production and recycling statistics.
Kratish, Y., Lai, Q., & Miller, J. (2025). Hydrogenolysis of Polyolefins via Earth-Abundant Catalysts. Northwestern University.
U.S. Department of Energy (2025). Sustainable Polymer Initiative Report.