Indonesia masih menghadapi tantangan besar dalam pengelolaan sampah rumah tangga harian. Data Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN) Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) menyatakan bahwa timbulan sampah plastik 5 tahun terakhir mengalami peningkatan sebesar 18% dengan total produksi hingga 5,2 juta ton pada tahun 2025. Salah satu jenis sampah plastik yang dominan pada angka tersebut adalah termoplastik, seperti low-density polyethylene (LDPE) dan high-density polypropylene (HDPE). Sampah plastik jenis ini memiliki karakteristik ringan dan sulit terdegradasi (Zhuang Yao, 2022) sehingga mudah terakumulasi dalam jumlah banyak dan mencemari lingkungan. Meskipun demikian, termoplastik dapat dilelehkan kembali pada suhu tertentu yang memudahkan pencetakan ulang tanpa mengubah struktur molekul dasar termoplastik. Hal tersebut disebabkan oleh struktur molekul termoplastik yang linier atau bercabang dan diikat oleh gaya van der waals yang lemah, sehingga membuat termoplastik tidak memiliki ikatan silang permanen yang memungkinkan molekul dapat bergerak relatif satu sama lain (Muliawati, et al., 2025). Namun, seringkali dalam prosesnya, pemanasan plastik menghasilkan gas-gas berbahaya yang dapat mencemari lingkungan. Gas-gas tersebut berasal dari proses degradasi termal yang menyebabkan pemutusan rantai polimer (Chain Scission). Pada suhu tinggi, energi panas cukup untuk memutus ikatan antar karbon di dalam struktur termoplastik, sehingga menghasilkan campuran gas-gas hidrokarbon dan senyawa volatil. Asap hasil pemanasan yang menyebar di udara dapat dihirup secara langsung oleh organisme di sekitarnya. Paparan gas-gas tersebut dalam jangka panjang berpotensi menimbulkan penyakit pernapasan kronis seperti bronkitis dan kanker paru-paru (Harmony Lab & Safety Supplies, 2024). Sejalan dengan itu, pemanasan plastik yang tidak dikontrol dengan baik dapat melepaskan gas-gas volatil ke udara yang dapat memicu peningkatan laju pemanasan global (Global Warming). Kondisi tersebut terjadi karena pelepasan gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan karbon monoksida. Meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan memerangkap radiasi panas sinar matahari, sehingga terjadi akumulasi energi panas di dalam bumi. Fenomena ini dapat memicu perubahan iklim (Climate Change) dan mengganggu keseimbangan ekosistem. Oleh karena itu, perlu adanya solusi langsung terhadap proses dan mekanisme pengolahan limbah plastik yang lebih ramah lingkungan. 

Secara umum, limbah plastik dapat menyebabkan kerusakan serius terhadap lingkungan berupa pencemaran tanah, udara, hingga air yang dapat mengancam kesehatan manusia dan ekosistem. Sifat plastik yang sulit terdegradasi mempermudah akumulasi jumlah limbah sampah plastik di lingkungan. Di sisi lain, plastik yang terdegradasi justru dapat menyebabkan kerusakan kronis terhadap ekosistem. Plastik yang terdegradasi melalui aktivitas fisik dan biologis seperti paparan sinar matahari, pembakaran sampah plastik, biodegradasi oleh mikroba, dan aktivitas perusahaan daur ulang limbah berubah menjadi partikel plastik berukuran kecil yang disebut mikroplastik. Umumnya, mikroplastik didefinisikan sebagai ‘partikel plastik berukuran kurang dari 5 milimeter yang dapat mencemari lingkungan.’ Ukurannya yang kecil seringkali tidak dapat dilihat menggunakan mata telanjang, sehingga akan lebih sulit untuk mendeteksi kontaminasi mikroplastik tanpa peralatan laboratorium yang canggih. Akumulasi mikroplastik dalam ekosistem dapat mencemari rantai makanan, sehingga dapat menyebabkan penyakit kronis terhadap sistem pencernaan dan pernapasan organisme hidup di dalamnya. Penelitian ilmiah global menunjukkan bahwa mikroplastik telah ditemukan dalam aliran darah, plasenta, paru-paru dan jaringan tubuh lainnya (Pelch, 2023). Temuan tersebut membuktikan bahwa sebaran mikroplastik sudah mencapai sistem biologis manusia. Oleh karena itu, perlu adanya intervensi terhadap waktu dan jalur degradasi untuk meminimalisir dampak tak nampak dan kronis dari mikroplastik. Sejalan dengan itu, penumpukan sampah di tempat pembuangan akhir (TPA) akibat pengelolaan yang belum memadai juga dapat memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. Degradasi sampah-sampah plastik yang menumpuk di TPA dapat dengan mudah bercampur dengan air lindi, sehingga dapat memperparah angka toksisitas pencemaran air lindi terhadap ekosistem di sekitarnya (Gupta et al., 2025). Selain itu, akumulasi sampah di TPA dapat mengakibatkan penyempitan lahan penampungan sampah yang dapat memperpendek usia TPA. Lebih dari itu, sampah yang belum dikelola dengan baik dapat menjadi vektor penyakit melalui genangan air yang bersarang dari botol dan bungkus minuman sekali pakai. 

   Sejalan dengan itu, Kementerian Lingkungan Hidup (2025) menyatakan bahwa total timbulan sampah di Indonesia mencapai angka 28,02 juta ton dengan 12,95% nya merupakan sampah ranting dan kayu. Dengan proporsi tersebut, diperkirakan terdapat sekitar 3,62 juta ton limbah kayu dan ranting per tahun dalam skala nasional. Limbah kayu tersebut bukan hanya serpihan kayu dan ranting, melainkan juga terdapat sampah dominan lain berupa serbuk kayu. Selain itu, kayu pada umumnya memiliki pertahanan diri terhadap jamur yang tumbuh di permukaannya. Hal tersebut disebabkan oleh kandungan zat fenolik di dalam struktur kayu. Zat fenolik adalah zat yang dapat menghambat aktivitas enzim pencerna kayu pada jamur seperti ligninase dan selulase. Sejalan dengan itu, senyawa tersebut juga dapat secara langsung merusak membran sel, sehingga dapat mengganggu fungsi sel-sel jamur. Kayu sendiri memiliki struktur serat yang anisotropik, sehingga memiliki perbedaan karakteristik fisik ketika diukur dari arah berbeda. Oleh karena itu, masih terdapat kelemahan fisik pada arah tangensialnya (melingkar mengikuti lingkar tahun). Namun, sifat anisotropik kayu dapat menghilang ketika material ini berbentuk partikel atau serbuk. Akibatnya, serbuk kayu dapat memberikan kekuatan yang seimbang dari segala arah. Hal tersebut yang memungkinkan serbuk kayu untuk dijadikan sebagai material pengisi (Filler) atau material penguat (Reinforcement) komposit. Serbuk kayu merupakan limbah industri pengolahan kayu yang tersusun atas partikel-partikel berukuran kecil hasil dari proses penggergajian atau pemotongan kayu. Secara struktural, serbuk kayu memiliki karakteristik yang sama seperti kayu utuh. Pada tingkat mikroskopik, kayu tersusun atas selulosa, hemiselulosa dan lignin, dimana selulosa berfungsi sebagai mikrofibril yang menjadi kerangka utama penahan beban tarik dan hemiselulosa berperan sebagai matriks yang mengisi sela antar-serat selulosa untuk fleksibilitas. Sementara itu, lignin bertindak sebagai matriks kaku yang berkontribusi terhadap kekuatan tekan kayu. Struktur lignoselulosa ini memberikan kayu kekakuan dan kekuatan yang signifikan. 

Limbah serbuk kayu yang dibiarkan di tempat terbuka serta terpapar aliran angin dapat menyebabkan partikel debu kayu tersebar ke udara. Sejalan dengan itu, serbuk kayu yang dibawa angin berpotensi dihirup oleh masyarakat di sekitarnya, sehingga dapat masuk ke dalam sistem pernapasan manusia. Serbuk kayu yang masuk ke dalam tubuh manusia dapat mengandung berbagai jenis bakteri, jamur, dan kapang. Lebih jauh, ilmuwan menemukan bahwa serbuk kayu dapat bersifat karsinogenik yang berpotensi menyebabkan kanker rongga hidung dan sinus paranasal (rongga berisi udara di dalam tulang tengkorak dan wajah yang terhubung ke rongga hidung) serta nasofaring (bagian atas tenggorokan). Selain itu, paparan langsung pada tubuh juga dapat dikaitkan pada efek toksik, iritasi pada mata, dermatitis, dan penurunan kapasitas paru-paru. Pada kondisi kering dan panas, limbah kayu dapat memicu terjadinya kebakaran. Sejalan dengan itu, limbah kayu dalam bentuk partikel dapat berisiko mengakibatkan terjadinya ledakan. Hal ini disebabkan oleh sifat debu kayu yang mudah menyebar di udara. Material tersebut umumnya tidak mudah terbakar dalam bentuk normal, namun dapat terbakar atau meledak jika ukuran dan kepadatan partikel tepat. Maka dari itu, debu kayu dapat diklasifikasikan sebagai combustible dust (debu mudah terbakar) yang jika tidak dikelola dengan benar dapat mengakibatkan kerusakan fatal pada area sekitar. Selain itu, penumpukan massal serbuk kayu tanpa pengolahan lebih lanjut dapat mematikan potensi ekonomi serta nilai jual dan fungsionalnya. Jika dimanfaatkan kembali, serbuk kayu dapat berpotensi untuk diproduksi dan dipasarkan secara massal.

Lebih lanjut, Indonesia adalah negara dengan timbulan sampah hingga 29,2 juta ton per tahunnya. Sistem ekonomi linier yang umum digunakan di Indonesia menjadi salah satu faktor penyebab timbulan sampah nasional. Penerapan sistem ekonomi neoklasik atau linier (Linear Economy) pada pasar masih menjadi masalah terhadap ketahanan lingkungan. Ekonomi linier adalah sistem ekonomi yang aktivitas perekonomiannya didesain untuk bergerak lurus dengan siklus mengambil (Take), membuat (Make), dan membuang (Dispose) (Sillanpää & Ncibi, 2019). Tantangan penerapan ekonomi linier sebagai sistem ekonomi yang mainstream digunakan di seluruh dunia adalah sistemnya yang memprioritaskan pertumbuhan ekonomi tanpa memperhatikan dampak terhadap lingkungan sekitarnya, meskipun ekonomi neoklasik memandang bahwa pasar akan menyelesaikan permasalahan tersebut secara natural. Melalui invisible hand, secara natural akan terjadi penyesuaian-penyesuaian terhadap demand dan supply dari natural resources (Meadows & Meadows, 1972). Namun, hal tersebut belum mampu menyelesaikan masalah perilaku manusia yang cenderung eksploitatif baik pada proses produksi maupun konsumsi. Salah satu kelemahan yang menjadi kritik utama sistem ekonomi linier adalah terdapatnya kegagalan pasar (Market Failure) karena pasar yang tidak dapat bekerja sempurna (Incomplete), sehingga tidak mampu mengalokasikan sumber daya dengan optimal. Beberapa keadaan yang muncul akibat hal ini adalah eksternalitas atau dampak sampingan yang dirasakan oleh pihak ketiga, inflasi, hingga ketimpangan sosial-ekonomi. Mekanisme pasar juga tidak akan berjalan sempurna dalam keadaan asymmetric information. Secara teoritis, diyakini bahwa pada mekanisme pasar, harga merupakan sinyal keseimbangan aktivitas perekonomian. Mekanisme tersebut menjadi sumber dari seluruh persoalan yang ada hingga melahirkan ide alternatif seperti ecological economy atau ekonomi sirkular sebagai solusi atas ketidaksempurnaan pasar. Meskipun mekanisme pasar dianggap sebagai persoalan utama yang dihadapi saat ini, namun dalam pandangan ekonomi linier hal tersebut bukan masalah besar, dengan adanya internalisasi eksternalitas yang dianggap cukup untuk mengatasi permasalahan tersebut. Namun, sejatinya proses tersebut tidak cukup, mengingat internalisasi eksternalitas hanya memperhitungkan biaya produksi, sehingga tidak menyelesaikan persoalan lingkungan. 

Istilah biomimikri (Biomimicry) baru digunakan di luar lingkaran ilmiah pada tahun 1990-an. Istilah tersebut digunakan untuk menggambarkan ‘inovasi yang terinspirasi oleh alam’ yang secara umum didefinisikan sebagai 'pendekatan inovasi yang mencari solusi berkelanjutan untuk tantangan manusia dengan meniru pola dan strategi alam yang telah teruji waktu’. Ide inilah yang menjadi asal dari ekonomi sirkular. Ekonomi sirkular sendiri merupakan sistem ekonomi dengan siklus material yang lebih baik dibandingkan siklus daur ulang tradisional. Sistem ini dapat diaplikasikan pada produsen, konsumen, dan pelaku ekonomi lain pada masyarakat untuk mewujudkan sistem ekonomi berkelanjutan (Korhonen, et, al, 2018). Ekonomi sirkular adalah hasil dari pengembangan sistem berkelanjutan yang bertujuan mengurangi penggunaan energi dan material alam pada proses produksi-konsumsi yang dilakukan masyarakat pada sistem ekonomi linier. Hal tersebut diwujudkan dengan menggunakan material dan energi yang berkelanjutan, terbarukan, dan dapat dimanfaatkan kembali dalam siklus produksi-konsumsi. Ekonomi sirkular adalah sistem ekonomi yang mengedepankan value dan dampak kepada lingkungan setara dengan keuntungan yang didapatkan. Penerapan sistem ini membawa dampak berkelanjutan pada aspek ekonomi, sosial, dan lingkungan.

Pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development) adalah upaya memenuhi kebutuhan masa kini tanpa mengurangi kemampuan generasi mendatang dalam memenuhi kebutuhan. Upaya ini dilakukan dengan menjaga keseimbangan dalam aspek lingkungan, sosial, dan ekonomi. Ekonomi sirkular juga hadir sebagai bagian dari upaya tersebut. Ekonomi sirkular selalu erat kaitannya dengan green economics, yang mana konsep-konsep tersebut muncul sebagai solusi pada permasalahan ekonomi neoklasik dengan berbagai kelemahan teoritisnya. Pembangunan berkelanjutan memiliki 17 target (17 sustainable development goals) oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) dengan orientasi terwujudnya target pada tahun 2030. Beberapa hal yang menjadi bagian dari target-target tersebut adalah energi yang bersih dan terjangkau (affordable and clean energy), air bersih dan sanitasi yang layak (clean water and sanitation), penanganan perubahan iklim (climate action), dan pembangunan kota dan komunitas yang berkelanjutan (sustainable cities and communities). Target-target tersebut dapat diwujudkan dengan penerapan ekonomi sirkular pada sistem ekonomi global. Konsep ekonomi sirkular yang meminimalisir limbah (waste) yang terbuang langsung ke alam menjadi komponen utama dalam terwujudnya energi, kebutuhan harian, dan infrastruktur yang berkelanjutan.

Disamping itu, terdapat beberapa temuan dan penelitian yang telah berkontribusi dalam penanganan limbah plastik, salah satunya adalah pengembangan limbah plastik menjadi paving block yang digagas oleh Dzakwan Shiddieq Fhaisal, dkk., mahasiswa Universitas Muhammadiyah Bandung dalam jurnal pengabdian sosial “Memanfaatkan Limbah Plastik Menjadi Paving Block dengan Menggunakan Kompor Berbahan Oli”. Jurnal penelitian tersebut menggagas bagaimana cara memanfaatkan dua limbah sekaligus dalam satu proses pembuatan produk paving block. Walaupun memiliki orientasi yang bagus, sayangnya alat yang digunakan pada penelitian tersebut menimbulkan dampak yang cukup buruk pada lingkungan sekitar. Hal ini dapat dilihat pada penggunaan oli bekas sebagai bahan bakar yang dapat menimbulkan polutan. Penggunaan oli bekas sebagai bahan bakar secara sembarangan tanpa pengelolaan yang tepat dapat menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan, terutama pencemaran udara (Mara, 2025). Selain itu pengolahan limbah plastik dengan cara dibakar akan menimbulkan polutan secara masif. Jika pengolahan ini dilakukan secara sembarangan, hal ini juga berdampak buruk pada lingkungan sekitar baik komponen biotik maupun abiotik. 

Beberapa produk seperti furnitur yang berbahan dasar plastik/wood plastic composite (WPC) juga mulai banyak dikembangkan dan dikelola oleh perusahaan. Kelebihan material tersebut dibanding dengan material lain yaitu kuat, ringan, tahan terhadap air dan karat, serta memiliki tekstur yang mengikat dan licin (Anang S., 2017). Serbuk kayu dimanfaatkan sebagai filler dalam produk komposit sebagai pengisi bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan, mengurangi densitas, dan biaya per unit volume (Susanti, Ani, 2014). Namun wood plastic composite (WPC) termasuk produk dengan harga relatif mahal dibandingkan dengan material konvensional, sehingga penggunaannya belum sepenuhnya ekonomis bagi masyarakat secara menyeluruh. Selain itu, produk WPC masih didominasi oleh bentuk-bentuk sederhana seperti papan dekoratif, panel, dan lain sebagainya. Hal tersebut menyebabkan variasi desain dan fungsional produk yang masih relatif terbatas.

Oleh sebab itu, penelitian ini berupaya memberikan inovasi pengolahan limbah dengan prinsip ekonomi sirkular melalui pengembangan inovasi FORAM BLOCK,  yang merupakan furnitur berbasis komposit limbah plastik dan serbuk kayu. Produk ini memiliki nilai fungsional, estetika, dan ekonomis sekaligus meningkatkan nilai jual dan nilai guna dalam material. Dibandingkan beberapa produk pesaing yang sejenis, FORAM BLOCK berpotensi unggul dalam biaya produksi yang relatif rendah sehingga  lebih ekonomis dalam penjualan dan aplikatif bagi masyarakat. Alat pengolah limbah plastik dan serbuk kayu (FORAM BLOCK) juga dilengkapi sistem kondensor yang berperan sebagai penangkap polutan hasil dari pembakaran. Kondensor adalah salah satu alat penukar panas (heat exchanger) yang mengembunkan fasa uap menjadi fasa cair atau fluida. Maka dari itu, penelitian ini bertujuan untuk menghadapi masalah pengelolaan limbah plastik dan serbuk kayu yang masih belum mengedepankan prinsip keberlanjutan.

FORAM BLOCK memiliki keunggulan kompetitif (competitive advantage) yang kuat dibandingkan produk sejenis. Salah satu bentuk keunggulan FORAM BLOCK ada pada penerapan sistem kondensor guna meminimalisir buangan gas polutan pada udara bebas. Ketika produk substitusi menggunakan sistem pembakaran terbuka sehingga mengeluarkan gas emisi secara langsung yang dapat mencemari udara, inovasi ini menggunakan sistem kondensasi emisi yang menangkap gas buangan sehingga meminimalisir pencemaran udara. 

Di samping itu, FORAM BLOCK juga memiliki keunggulan pada proses pembuatan yang mudah dan praktis sehingga dapat digunakan serta diterapkan oleh masyarakat secara umum. Proses yang rumit dalam proses pembuatan sering menjadi alasan produk sejenis tidak dapat diterima dan diterapkan oleh masyarakat luas secara merata. Inovasi ini mengembangkan alat yang mudah digunakan namun tetap memaksimalkan kualitas produk secara utuh.