Setiap beberapa tahun, ban mobil Anda menipis dan perlu diganti. Tapi ke mana perginya material ban yang hilang itu?

Sayangnya, jawabannya seringkali adalah jalur air, tempat partikel mikroplastik kecil dari karet sintetis ban membawa beberapa bahan kimia yang dapat berpindah ke ikan, kepiting, dan bahkan mungkin orang yang memakannya.

Para peneliti ini adalah ahli kimia analitis dan lingkungan yang mempelajari cara-cara untuk menghilangkan mikroplastik tersebut – dan bahan kimia beracun yang dibawanya – sebelum mencapai jalur air dan organisme akuatik yang hidup di sana.

Mikroplastik, masalah makro

Jutaan metrik ton sampah plastik memasuki lautan dunia setiap tahun. Baru-baru ini, partikel keausan ban ditemukan menyumbang sekitar 45% dari semua mikroplastik di sistem terestrial dan akuatik.

Ban melepaskan mikroplastik kecil saat bergerak di jalan raya. Hujan menyapu partikel-partikel keausan ban tersebut ke dalam parit, yang kemudian mengalir ke sungai, danau, sungai, dan lautan.

Di sepanjang perjalanan, ikan, kepiting, tiram, dan biota air lainnya sering menemukan partikel keausan ban ini dalam makanan mereka.

Setiap kali menggigit, ikan juga mengonsumsi bahan kimia yang sangat beracun yang dapat memengaruhi ikan itu sendiri dan makhluk apa pun yang memakannya.

Beberapa spesies ikan, seperti ikan trout pelangi, ikan trout sungai, dan salmon coho, mati akibat bahan kimia beracun yang terkait dengan partikel keausan ban.

Para peneliti pada tahun 2020 menemukan bahwa lebih dari separuh salmon coho yang kembali ke sungai di negara bagian Washington mati sebelum bertelur, sebagian besar disebabkan oleh 6PPD-Q, zat kimia yang berasal dari 6PPD, yang ditambahkan ke ban untuk membantu mencegah kerusakannya.

Namun, efek partikel keausan ban tidak hanya pada organisme air. Manusia dan hewan dapat terpapar partikel keausan ban di udara, terutama manusia dan hewan yang tinggal di dekat jalan raya utama.

Dalam sebuah penelitian di Cina, zat kimia yang sama, 6PPD-Q, juga ditemukan dalam urine anak-anak dan orang dewasa.

Meskipun efek zat kimia ini pada tubuh manusia masih dipelajari, penelitian terbaru menunjukkan bahwa paparan zat kimia ini dapat membahayakan berbagai organ manusia, termasuk hati, paru-paru, dan ginjal.

Di Oxford, Mississippi, kami mengidentifikasi lebih dari 30.000 partikel keausan ban dalam 24 liter limpasan air hujan dari jalan raya dan tempat parkir setelah dua kali hujan badai.

Di daerah dengan lalu lintas padat, peneliti yakin konsentrasinya bisa jauh lebih tinggi.

Interstate Technology and Regulatory Council, sebuah koalisi yang dipimpin negara bagian, pada tahun 2023 merekomendasikan identifikasi dan penerapan alternatif pengganti 6PPD dalam ban untuk mengurangi 6PPD-Q di lingkungan.

Namun, produsen ban mengatakan belum ada pengganti yang sesuai.

Apa yang dapat dilakukan masyarakat untuk mengurangi bahaya?

Di Universitas Mississippi, kami sedang bereksperimen dengan cara-cara berkelanjutan untuk menghilangkan partikel keausan ban dari saluran air dengan bahan-bahan alami yang mudah diakses dan murah dari limbah pertanian.

Idenya sederhana: Menangkap partikel keausan ban sebelum mencapai aliran air, sungai, dan lautan.

Dalam studi terbaru, peneliti menguji serpihan kayu pinus dan biochar – sejenis arang yang terbuat dari pemanasan sekam padi dalam ruang oksigen terbatas, sebuah proses yang dikenal sebagai pirolisis – dan menemukan bahwa keduanya dapat menghilangkan sekitar 90% partikel keausan ban dari limpasan air di lokasi pengujian kami di Oxford.

Biochar merupakan material yang mapan untuk menghilangkan kontaminan dari air karena luas permukaan dan pori-porinya yang besar, gugus pengikat kimia yang melimpah, stabilitas tinggi, kapasitas adsorpsi yang kuat, dan biaya rendah.

Serpihan kayu, karena komposisi senyawa organik alaminya yang kaya, juga telah terbukti mampu menghilangkan kontaminan.

Ilmuwan lain juga telah menggunakan pasir untuk menyaring mikroplastik, tetapi tingkat penghilangannya rendah dibandingkan dengan biochar.

Kami merancang sistem biofiltrasi menggunakan biochar dan serpihan kayu dalam kantong filter dan menempatkannya di muara saluran drainase.

Kemudian kami mengumpulkan sampel limpasan air hujan dan mengukur partikel keausan ban sebelum dan sesudah biofilter dipasang selama dua badai dalam rentang waktu dua bulan.

Konsentrasi partikel keausan ban ditemukan jauh lebih rendah setelah biofilter dipasang.

Fitur unik partikel keausan ban yang memanjang dan bergerigi membuatnya mudah terperangkap atau terjerat di pori-pori material ini saat terjadi badai.

Bahkan partikel keausan ban terkecil pun terperangkap dalam jaringan rumit material ini.

Penggunaan filter biomassa di masa mendatang

Kami yakin pendekatan ini memiliki potensi skalabilitas yang kuat untuk mengurangi polusi partikel keausan ban dan kontaminan lainnya selama hujan badai.

Karena biochar dan serpihan kayu dapat dihasilkan dari limbah pertanian, harganya relatif murah dan mudah didapatkan oleh masyarakat setempat.

Studi pemantauan jangka panjang akan diperlukan, terutama di lingkungan dengan lalu lintas padat, untuk sepenuhnya menentukan efektivitas dan skalabilitas pendekatan ini.

Sumber bahan penyaring juga penting. Ada beberapa kekhawatiran tentang apakah limbah pertanian mentah yang belum mengalami pirolisis dapat melepaskan polutan organik.

Seperti kebanyakan filter, biofilter perlu diganti secara berkala – dengan filter bekas dibuang dengan benar – karena kontaminan menumpuk dan filter mengalami degradasi.

Sampah plastik merusak lingkungan, makanan yang dikonsumsi manusia, dan berpotensi membahayakan kesehatan manusia.

Peneliti yakin biofilter yang terbuat dari limbah tanaman dapat menjadi solusi yang efektif, relatif murah, dan ramah lingkungan.