PEKANBARU, datariau.com - Tim mahasiswa Universitas Riau (Unri) berhasil mengembangkan inovasi material konstruksi ramah lingkungan berupa bata ringan Cellular Lightweight Concrete (CLC) berbasis biochar dari limbah cangkang kelapa sawit.
Inovasi tersebut dikembangkan melalui program Pekan Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM-RE). Riset ini hadir untuk menjawab dua persoalan sekaligus, yakni tingginya emisi karbon dari industri semen dan masih minimnya pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit yang melimpah di Provinsi Riau.
Tim peneliti terdiri dari Ikhsan Ridho Pangestu dan Sergio Agustomando S. dari Program Studi Teknik Sipil, serta Ahmad Yusuf dari Program Studi Teknik Kimia. Penelitian tersebut berada di bawah bimbingan Prof. Ir. Reni Suryanita, S.T., M.T.
Baca juga:Mahasiswa Universitas Riau Kembangkan Inovasi Untuk Pendeteksi Dan Penyerap Zat Warna Berbahaya Pada Kerupuk Merah
Melalui riset ini, limbah cangkang kelapa sawit yang selama ini belum dimanfaatkan secara optimal diolah menjadi biochar dan kemudian digunakan sebagai bahan tambah pada bata ringan CLC.
Masalah dan Solusi
Industri semen diketahui menjadi salah satu sektor yang berkontribusi besar terhadap emisi karbon global. Produksi semen menyumbang sekitar 7-8 persen emisi CO₂ global.
Di sisi lain, Provinsi Riau memiliki potensi limbah cangkang kelapa sawit yang sangat besar. Limbah tersebut memiliki kandungan karbon yang tinggi sehingga berpotensi diolah menjadi biochar dan dimanfaatkan dalam material konstruksi.
Dalam proses penelitian, cangkang kelapa sawit diolah melalui proses pirolisis, yakni pemanasan atau pembakaran dengan kondisi minim oksigen pada suhu 450 derajat Celsius. Setelah menjadi biochar, material tersebut dihaluskan sebelum dicampurkan ke dalam bata ringan dengan variasi kadar substitusi antara 0 hingga 20 persen.
Dari berbagai variasi yang diuji, penggunaan biochar sebesar 10 persen menjadi formula yang dinilai paling optimal.
Formula 10 Persen Berikan Sejumlah Keunggulan
Bata ringan dengan substitusi 10 persen biochar menunjukkan sejumlah peningkatan dibandingkan formula tanpa biochar.
Dari sisi kekuatan, kuat tekan meningkat dari 0,574 MPa menjadi 0,879 MPa. Peningkatan tersebut menunjukkan bahwa penambahan biochar tidak hanya berfungsi sebagai upaya pemanfaatan limbah, tetapi juga dapat meningkatkan performa material.
Dari sisi termal, penggunaan biochar mampu menurunkan konduktivitas termal sebesar 31,45 persen. Karakteristik tersebut membuat bata ringan lebih mampu menahan perpindahan panas sehingga berpotensi memberikan kenyamanan termal yang lebih baik pada bangunan di wilayah beriklim tropis dan membantu mengurangi penggunaan pendingin ruangan.
Baca juga:Dari Riset Menjadi Acuan Kebijakan, Tim PKM-RSH Universitas Riau Dorong Mitigasi Konflik Manusia-Gajah Berbasis Praktik Lokal di Pelalawan
Keunggulan lainnya terlihat pada kemampuan peredaman suara. Material dengan substitusi 10 persen biochar mampu memberikan peredaman suara hingga 63,92 dB pada frekuensi 1.000 Hz. Angka tersebut lebih tinggi dibandingkan bata konvensional yang tercatat sebesar 34,88 persen.
Selain aspek teknis, inovasi tersebut juga menawarkan manfaat lingkungan. Setiap bata yang diproduksi dengan formula tersebut diproyeksikan mampu menghemat sekitar 0,437 kilogram emisi CO₂.
Ketua tim, Ikhsan Ridho Pangestu, menjelaskan bahwa peningkatan kekuatan material terjadi karena biochar berperan sebagai micro-filler yang membantu mengisi rongga-rongga mikro dalam campuran semen.
Biochar juga berperan dalam proses internal curing melalui kemampuan menyerap dan melepaskan air secara bertahap. Mekanisme tersebut membantu proses hidrasi material dan berkontribusi terhadap peningkatan karakteristik bata ringan.
Sementara itu, struktur berpori pada biochar menjadi salah satu faktor yang mendukung kemampuan material dalam menahan panas dan meredam suara. Udara yang terperangkap di dalam pori-pori biochar dapat menghambat rambatan panas maupun gelombang suara.
Berpotensi Berdampak Secara Nasional
Potensi inovasi ini tidak hanya terbatas pada pemanfaatan limbah sawit di Riau. Tim peneliti juga menghitung peluang penerapannya dalam skala nasional.
Berdasarkan data produksi bata ringan Autoclaved Aerated Concrete (AAC) dan CLC nasional pada 2023 yang mencapai sekitar 14,1 juta meter kubik, penerapan substitusi biochar sebesar 10 persen berpotensi mengurangi penggunaan semen hingga 571.050 ton.
Pengurangan penggunaan semen tersebut diproyeksikan dapat menghindarkan emisi CO₂ hingga 513.945 ton per tahun.
Angka tersebut menunjukkan bahwa pemanfaatan biochar cangkang sawit sebagai bahan tambah material konstruksi memiliki peluang untuk memberikan dampak yang lebih luas, terutama dalam upaya menekan jejak karbon sektor konstruksi.
Baca juga:Mahasiswa Universitas Riau Lolos Pendanaan PKM-RE, Kembangkan DES Berbasis Minyak Jelantah untuk Hidrogel Selulosa
Dukung Target Net Zero Emission
Inovasi mahasiswa Universitas Riau tersebut tidak sekadar menghasilkan alternatif material bangunan. Lebih dari itu, riset ini menunjukkan bagaimana limbah hasil pertanian dan industri perkebunan dapat diubah menjadi bagian dari solusi menghadapi persoalan lingkungan dan perubahan iklim.
Pemanfaatan cangkang kelapa sawit menjadi biochar juga membuka peluang hilirisasi limbah sawit di Provinsi Riau menjadi produk bernilai tambah, khususnya dalam industri material konstruksi berkelanjutan.
Riset tersebut turut sejalan dengan tujuan pembangunan berkelanjutan atau Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya pada bidang industri, inovasi dan infrastruktur serta penanganan perubahan iklim.
Dengan pengembangan lebih lanjut, inovasi bata ringan CLC berbasis biochar cangkang sawit berpotensi menjadi salah satu alternatif material konstruksi yang tidak hanya memiliki performa teknis, tetapi juga memberikan manfaat ekonomi dan lingkungan.
Ke depan, pengembangan teknologi tersebut dapat diarahkan pada tahap hilirisasi sehingga limbah cangkang kelapa sawit yang melimpah di Riau tidak lagi sekadar menjadi persoalan lingkungan, melainkan dapat menjadi bahan baku industri material bangunan yang bernilai ekonomi dan mendukung pembangunan rendah karbon.***
