Ditulis oleh Fatha Akbar Berlian.

Semen merupakan material esensial dalam pembangunan infrastruktur modern, berperan dalam konstruksi bangunan, jembatan, bendungan, hingga jalan raya. Sifatnya yang kokoh, tahan lama, dan fleksibel dalam berbagai kondisi konstruksi membuatnya sangat diperlukan. Semen adalah bahan pengikat yang ketika dicampur dengan air, akan mengeras dan mengikat material lainnya seperti pasir dan kerikil menjadi beton atau mortar. Semen terdiri dari beberapa komponen utama, seperti kalsium, silika, alumina, dan besi oksida. Dalam konstruksi, semen berfungsi sebagai bahan pengikat yang memberikan kekuatan pada struktur bangunan. Dalam pembuatan beton, semen dicampur dengan pasir, kerikil, dan air, kemudian mengeras menjadi material yang sangat kuat dan tahan lama. Oleh karena itu, semen adalah komponen utama dalam beton yang digunakan hampir di setiap aspek konstruksi modern. Namun, produksi semen juga menghasilkan dampak lingkungan yang signifikan, khususnya dalam hal emisi gas rumah kaca dan polusi udara. Berdasarkan data dari International Energy Agency (IEA), sektor industri semen global menyumbang sekitar 8% dari total emisi karbon dioksida (CO₂) dunia setiap tahunrena itu, upaya untuk mengurangi emisi dari produksi semen menjadi salah satu prioritas dalam menjaga lingkungan dan mengurangi pemanasan global..

Produksi semen dikenal sebagai salah satu penyumbang emisi karbon terbesar di dunia. Proses pembuatannya memerlukan energi yang sangat besar, terutama pada tahap pemanasan klinker, yaitu bahan utama dalam pembuatan semen. Klinker diproduksi dengan cara membakar bahan mentah, seperti kapur dan tanah liat, pada suhu tinggi di dalam kiln. Proses ini menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dalam jumlah besar, baik dari pembakaran bahan bakar fosil maupun dari reaksi kimia penguraian batu kapur (CaCO₃) menjadi kalsium oksida (CaO). Rata-rata, untuk setiap ton semen yang diproduksi, sekitar 0,9 ton CO₂ dilepaskan ke atmosfer. Diperkirakan bahwa industri semen global menyumbang sekitar 8% dari total emisi karbon dunia.

Di Indonesia, industri semen merupakan penyumbang emisi CO₂ terbesar dari sektor industri. Menurut data dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM), pada tahun 2022, emisi dari industri semen di Indonesia mencapai sekitar 65 juta ton CO₂ . Jumlah ini menutapa besar kontribusi industri semen terhadap pencemaran udara dan pemanasan global, serta pentingnya upaya untuk mencari solusi dalam mengurangi dampak emisi tersebut.

Mengingat dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh produksi semen, para ilmuwan dan insinyur berusaha mencari cara untuk mengurangi ketergantungan pada semen dalam campuran beton. Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan adalah dengan menambahkan admixture, yaitu bahan tambahan yang dicampurkan dalam beton untuk meningkatkan performanya atau mengurangi jumlah semen yang dibutuhkan. Admixture ini dapat berupa zat kimia maupun material sisa dari industri lain yang memiliki sifat tertentu, sehingga dapat menggantikan sebagian fungsi semen dalam campuran beton.

Penggunaan admixture tidak hanya membantu mengurangi jumlah semen yang digunakan, tetapi juga dapat memberikan manfaat tambahan seperti meningkatkan daya tahan beton terhadap keretakan dan korosi. Salah satu admixture yang banyak digunakan adalah fly ash, residu yang dihasilkan dari proses pembakaran batu bara di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Fly ash tidak hanya berfungsi sebagai pengganti sebagian semen, tetapi juga dapat meningkatkan kekuatan dan daya tahan beton.

Fly ash adalah abu halus yang dihasilkan dari pembakaran batu bara di pembangkit listrik. Sebagai hasil sampingan, fly ash memiliki sifat pozolanik, yaitu kemampuannya bereaksi dengan kalsium hidroksida dan air untuk membentuk senyawa yang memiliki sifat mirip semen. Dengan menambahkan fly ash dalam campuran beton, kita dapat mengurangi jumlah semen yang digunakan tanpa mengurangi kekuatan struktur beton. Menurut penelitian yang dilakukan oleh American Concrete Institute, penggunaan fly ash sebagai admixture dapat mengurangi jumlah semen dalam campuran beton hingga 30%, yang tentunya akan berdampak positif pada pengurangan emisi CO₂ dari produksi semen. Bahkan, fly ash dapat meningkatkan ketahanan beton terhadap kerusakan akibat cuaca ekstrem dan serangan kimia. Data dari National Ready Mixed Concrete Association menunjukkan bahwa fly ash yang ditambahkan dalam campuran beton dapat meningkatkan daya tahan beton terhadap kerusakan akibat cuaca dan korosi, serta meningkatkan umur beton .

Dalam skala besar, penggunaan fly ash sebagai admixture memiliki dampak positif terhadap lingkungan. Pada tahun 2023, Indonesia memproduksi lebih dari 7 juta ton fly ash dari berbagai PLTU, sebagian besar di antaranya belum dimanfaatkan secara optimal dan justru berpotensi mencemari lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Dengan menyaring dan memanfaatkan fly ash, kita juga mengurangi emisi karbon yang dihasilkan dalam proses produksinya.

Sekarang ini, Jakarta memiliki tingkat polusi udara yang tinggi. Salah satu penyumbang utama polusi ini adalah PLTU yang beroperasi di sekitar wilayah tersebut. PLTU yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar menghasilkan polutan berbahaya, termasuk partikel fly ash yang dapat menyebar ke udara dan mencemari lingkungan. Menurut data IQAir, Jakarta termasuk dalam kota dengan kualitas udara terburuk di dunia pada tahun 2023, yang mana polusi dari industri dan transportasi berkontribusi besar. Pencemaran udara di Jakarta menjadi perhatian serius karena berpotensi mengganggu kesehatan masyarakat, terutama bagi kelompok rentan seperti anak-anak dan lansia. Oleh karena itu, upaya untuk menangani polusi udara di Jakarta tidak hanya perlu difokuskan pada pengurangan emisi karbon akibat kendaraan, tetapi juga pada pengendalian limbah partikel yang dihasilkan dari PLTU. Salah satu solusinya adalah dengan menyaring fly ash sebelum gas buang dilepaskan ke atmosfer..

Menyaring fly ash di PLTU dapat memberikan dua manfaat sekaligus. Pertama, udara yang keluar dari cerobong akan menjadi lebih bersih karena partikel abu tidak lagi terlepas ke udara. Dengan demikian, kualitas udara di sekitar Jakarta akan lebih baik, mengurangi dampak negatif polusi terhadap kesehatan masyarakat. Kedua, fly ash yang disaring ini dapat dimanfaatkan sebagai admixture dalam pembuatan beton. Dengan menggunakan fly ash sebagai bahan tambahan, kita bisa mengurangi ketergantungan pada semen, yang pada akhirnya mengurangi emisi karbon dari industri semen.

Pemanfaatan fly ash dari PLTU untuk campuran beton adalah solusi yang sama-sama menguntungkan. Di satu sisi, ini membantu mengurangi polusi udara yang dihasilkan oleh PLTU, sementara di sisi lain, ini juga mengurangi jejak karbon dari sektor konstruksi. Dengan begitu, penerapan solusi ini dapat berkontribusi langsung dalam upaya mengatasi masalah polusi udara dan mengurangi dampak perubahan iklim.

Dengan memanfaatkan fly ash sebagai admixture dalam campuran beton, kita dapat mengurangi penggunaan semen yang berlebihan, menekan emisi karbon dari produksi semen, dan mengurangi polusi udara akibat emisi dari PLTU. Selain memberikan manfaat langsung bagi kualitas udara di kota-kota besar seperti Jakarta, solusi ini juga berperan dalam mengatasi krisis lingkungan yang lebih luas.

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan pembangunan infrastruktur, kita perlu terus mencari cara yang lebih ramah lingkungan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Salah satu caranya adalah dengan memanfaatkan material sisa industri seperti fly ash dalam produksi beton.

DAFTAR PUSTAKA.

American Concrete Institute. (2021). Benefits of Fly Ash as an Admixture in Concrete Production. Journal of Concrete Research.

Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral DKI Jakarta. (2023). Fly Ash dari PLTU Jakarta: Potensi dan Tantangan. ESDM DKI Jakarta

Garside, M. (2023). CO₂ Emissions from Cement Production Worldwide from 1990 to 2022. Statista.

International Energy Agency (IEA). (2023). CO₂ Emissions from Cement Production. IEA Statistics.

IQAir. (2023). Jakarta’s Air Quality Ranking. IQAir Report.

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM). (2022). Laporan Emisi Industri Semen di Indonesia. KESDM Report.

National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA). (2022). Effects of Fly Ash on Concrete Durability. NRMCA Report.

.

.