Ditulis oleh Wanda Nur Isnayyah.

PENDAHULUAN

Pada era modern ini, perkembangan pembangunan fisik kota dan pusat industri serta berkembangnya transportasi di daerah perkotaan telah menyebabkan perubahan kualitas udara. Emisi karbon dioksida (CO2) menjadi salah satu gas rumah kaca yang berdampak besar dan material konstruksi juga turut berkontribusi terhadap peningkatan efek ini (Hermawan, Marzuki, Abduh, & Driejana, 2013). Tantangan global seperti perubahan iklim dan urbanisasi pesat menjadi fokus utama dalam pembangunan. Pemilihan material konstruksi yang tidak ramah lingkungan atau penggunaan sumber daya yang tidak berkelanjutan dapat memperburuk dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh karena itu, pemilihan material yang lebih berkelanjutan sangat penting untuk mengurangi dampak lingkungan dari sektor pembangunan infrastruktur dan bangunan. Material konstruksi berkelanjutan adalah jenis material yang memenuhi persyaratan untuk pembangunan bangunan dengan memperhatikan konsep arsitektur ramah lingkungan (Gunawan, 2024). Penerapan konsep lingkungan untuk kehidupan berkelanjutan kini menjadi landasan penting dalam perencanaan dan pembangunan. Konsep ini mencerminkan urgensi untuk menciptakan lingkungan fisik yang seimbang dalam aspek ekonomi, sosial, dan lingkungan secara berkelanjutan. Konsep keberlanjutan telah mengubah paradigma dalam industri konstruksi dan perencanaan kota, dengan menekankan penggunaan bahan ramah lingkungan dan manajemen energi berkelanjutan (Balqis, et al., 2023).

Salah satu prinsip utama arsitektur hijau adalah efisiensi energi yang bertujuan untuk mengurangi konsumsi energi melalui desain yang cerdas dan pemanfaatan sumber daya alam secara optimal. Efisiensi energi menjadi prinsip dasar dalam penerapan arsitektur hijau, khususnya pada desain permukiman perkotaan. Prinsip ini bertujuan untuk mengurangi konsumsi energi dari sumber daya yang tidak terbarukan  melalui desain bangunan yang memaksimalkan penggunaan energi alami. Penerapan teknologi terbarukan seperti panel surya menjadi salah satu solusi paling efektif dalam meningkatkan efisiensi energi di permukiman perkotaan (Mustafa, 2024). Selain itu, salah satu aspek penting adalah penggunaan material, sehingga material memegang peranan penting terkait dengan tujuan hemat energi dan ramah lingkungan. Material harus berasal dari bahan yang dapat digunakan kembali atau terbarukan. Dibuat secara aman dan efisien tanpa menciptakan polusi atau limbah yang berbahaya (Syahriyah, 2017). Material daur ulang memainkan peran penting dalam konstruksi bangunan hijau yang bertujuan untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan mengingkatkann efisiensi penggunaan sumber daya. Disamping itu, terdapat masalah lain yaittu tingginya jumlah sampah dengan beragam jenis di Indonesia masih belum terkelola dengan baik.

(SIPSN, 2024)

Berdasarkan data dari Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN), diperlukan peran material daur ulang untuk mengurangi limbah dan emisi karbon. Untuk mengatasi masalah ini, dibutuhkan solusi inovatif melalui penerapan teknologi pada material daur ulang yang mendukung pelaksanaan bangunan hijau ramah limgkungan. Seiring dengan itu, melalui inovasi penerapan teknologi pada material daur ulang diharapkan dapat membantu mendukung pelaksanaan bangunan hijau yang ramah lingkungan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah mendaur ulang limbah kaca menjadi jendela ramah lingkungan yang mampu menghasilkan energi listrik dengan mengintegrasikan sel fotovoltaik

.

ISI

Limbah kaca yang sulit terurai secara alami, perlu diolah kembali agar dapat dijadikan produk baru. Berdasarkan data, limbah kaca menyumbang sekitar 1,96% dari total sampah nasional per tahunnya dari total 17 juta ton sampah yang dihasilkan. Limbah kaca biasa ditemukan dalam bentuk pecahan botol, piring kaca, pecahan kaca jendela dan cermin, pecahan kaca mobil dan sebagainya (Sabyla, 2024). Proses daur ulang adalah bagian penting dari manajemen sampah dan merupakan salah satu strategi dalam pengelolaan sampah 4R (reduce, reuse, recycle, dan replace). Proses daur ulang kaca meliputi pengumpulan dari berbagai sumber seperti rumah tangga, industri, atau pusat daur ulang. Selain itu, penting untuk memisahkan kaca berdasarkan warna dan menghilangkan kontaminan seperti logam, plastik, dan kertas. Selanjutnya tahap pembersihan dan penghancuran, pada tahapan ini kaca dibersihkan untuk menghilangkan kotoran. Lalu, kaca dihancurkan menjadi potongan kecil yang disebut cullet. Ukuran cullet harus konsisten agar dapat diproses lebih lanjut dengan efisien. Selanjutnya yaitu peleburan dan pembentukan, tahap ini cullet dilebur di dalam tungku pada suhu sekitar 1500 hingga 1600oC. Proses peleburan ini mengubah cullet menjadi cairan kaca yang kemudian dapat dibentuk menjadi berbagai produk baru (Society, 2023). Menggunakan teknologi daur ulang ramah lingkungan dengan menggunakan mesin pemisah otomatis dan sistem pemantauan berbasis sensor untuk meningkatkan efisiensi pemisahan dan pembersihan, serta dapat membantu mengurangi emisi.

Gambar 1. Cullet kaca.

Jendela kaca daur ulang yang dilengkapi dengan sel fotovoltaik merupakan suatu inovasi yang mendukung bangunan lebih berkelanjutan. Memanfaatkan material daur ulang dan teknologi energi terbarukan, konsep ini tidak hanya membantu mengurangi dampak negatif lingkungan tetapi juga dapat meningkatkan efisiensi energi bangunan. Inovasi ini dapat berkontribusi positif pada upaya keberlanjutan global melalui penggunaan panel surya film tipis yang dapat dipasang pada jendela kaca. Energi Listrik yang dihasilkan dapat digunakan langsung untuk kebutuhan bangunan atau disimpan dalam baterai. Manfaat jendela kaca dengan sel fotovoltaik ini antara lain mengurangi konsumsi energi, efisiensi energi yang tinggi, perlindungan dari radiasi UV, dan membantu menjaga suhu dalam bangunan (Atoenergi, 2024).

Terdapat studi kasus secara nyata dalam penerapan sel fotovoltaik tipis salah satunya yaitu penelitian yang dilakukan oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) yang telah mengembangkan sel surya ultra tipis dan dapat dipasang pada berbagai permukaaan. Menghasilkan listrik hingga 18 kali lebih banyak per kilogram. Sel surya ini dapat diintegrasikan ke dalam kain, layer kapal, tenda bantuan bencana, dan sayap drone yang menjadikannya solusi fleksibel untuk berbagai aplikasi (Thomas, 2022).

.

Rancangan desain dari lapisan komponen pada jendela kaca daur ulang dengan sel fotovoltaik tipis melibatkan beberapa elemen penting untuk memastikan efisiensi energi, estetika, dan fungsionalitas. Mengintergrasikan sel fotovoltaik tipis ke dalam jendela kaca daur ulang memerlukan desain yang cermat agar tidak mengurangi transparansi kaca atau mengganggu estetika bangunan.

Keterangan :

1. Kaca (daur ulang)
2. Sel fotovoltaik tipis (transparan)
3. Jaringan logam
4. Sealant
5. Lapisan pelindung

Meskipun pada penerapan jendela kaca daur ulang yang dikombinasikan dengan sel fotovoltaik menawarkan potensi besar untuk berkelanjutan dan efisiensi energi, terdapat tantangan-tantangan yang harus dihadapi melalui inovasi desain, pengembangan teknologi, serta edukasi masyarakat..

KESIMPULAN

Dampak dari Pembangunan terhadap lingkungan seperti Pembangunan fisik, terutama di perkotaan berkontribusi pada peningkatan emisi gas rumah kaca terutama karbondioksida. Penggunaan dari material bangunan yang ramah lingkungan dan berkelanjutan dapat membantu mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Melalui penerapan konsep arsitektur hijau yang menekankan efisiensi energi dan pemanfaatan sumber daya alam secara optimal. Suatu inovasi baru ini menawarkan penggunaan kaca daur ulang yang dikombinasikan dengan sel fotovoltaik untuk menghasilkan energi listrik. Manfaat yang didapatkan dari penerapan jendela kaca fotovoltaik ini diantaranya adalah pengurangan konsumsi energi, efisiensi energi yang tinggi, dan perlindungan dari sinar UV.

.

LAMPIRAN

Berikut merupakan skema dari mekanisme kerja jendela kaca daur ulang menggunakan sel fotovoltaik tipis yang dapat menghasilkan energi listrik.

REFERENSI

Atoenergi, Y. (2024). Panel Surya Film Tipis. Retrieved from atoenergi.com: https://atonergi.com/panel-surya-film-tipis/

Balqis, D., Wahyuni, A. M., Tarihoran, K. K., Junita, D., Prasastya, V., & Fithra, H. (2023). Implementasi Lingkungan Dalam Pembangunan Infrastruktur Untuk Kehidupan Berkelanjutan. Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil dan Arsitektur (pp. 1-9). Lhokseumawe: Universitas Malikussaleh.

Gunawan, R. (2024). MATERIAL KONSTRUKSI BERKELANJUTAN: TINJAUAN KOMPREHENSIF TENTANG REKAYASA DAN APLIKASI. Jurnal Review Pendidikan dan Pengajaran, 849-854.

Hermawan, Marzuki, P. F., Abduh, M., & Driejana, R. (2013). PERAN LIFE CYCLE ANALYSIS (LCA) PADA MATERIAL KONSTRUKSI DALAM UPAYA MENURUNKAN DAMPAK EMISI KARBON DIOKSIDA PADA EFEK GAS RUMAH KACA. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (pp. 47-52). Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Mustafa, M. (2024). PENERAPAN PRINSIP ARSITEKTUR HIJAU PADA DESAIN PERMUKIMAN RAMAH LINGKUNGAN DI PERKOTAAN. Jurnal Cahaya Mandalika, 618-632.

Sabyla, A. (2024, April 2). Pembuangan Limbah Kaca Sembarangan Mencelakai Masyarakat dan Hewan. Retrieved from kompasiana.com: https://www.kompasiana.com/auliasabyla/660b90381470931e9c7662a4/pembuangan-limbah-kaca-sembarangan-mencelakai-masyarakat-dan-hewan#:~:text=Diketahui%20bahwa%20limbah%20kaca%20memang,juta%20ton%20sampah%20yang%20dihasilkan.

SIPSN. (2024, November 2). Data Pengelolaan Sampah. Retrieved from sipsn.menlhk.go.id: https://sipsn.menlhk.go.id/sipsn/public/data/komposisi

Society, L. (2023, Desember 31). Daur Ulang Sampah Kaca : Bagaimana Cara, Potensi, dan Prosesnya? Retrieved from libertysociety.com: https://liberty-society.com/id/blogs/blog-1/daur-ulang-sampah-kaca

Syahriyah, D. R. (2017). Penerapan Aspek Green Material Pada Kriteria Bangunan Rumah Lingkungan Di Indonesia. Jural Lingkungan Binaan Indonesia, 100-105.

Thomas. (2022, Desember 16). MIT Mengembangkan Sel Surya Ultra Tipis. Retrieved from Wanhos: https://id.solar-panel-mounting.com/info/mit-develops-ultra-thin-solar-cells-78089636.html

.

.