Ditulis oleh Wahyu Feryansyah

Pendahuluan.

Saat ini, pengelolaan lingkungan yang berkelanjutan dan pelestarian ekosistem alami merupakan tujuan utama yang mendorong penelitian ilmiah, pembuatan kebijakan, dan upaya masyarakat di seluruh dunia. Fokus yang meningkat ini muncul dari keharusan mendesak untuk mengurangi degradasi lingkungan, memerangi pemanasan global, dan mengatasi perubahan iklim, yang digarisbawahi oleh perjanjian internasional yang sangat penting seperti “Agenda 2030″ pada tahun 2015. Perjanjian Paris” pada tahun 2016 dan “Kesepakatan Hijau Eropa” pada tahun 2019 merupakan contoh komitmen tersebut. Salah satu sektor yang paling mengancam ekosistem adalah sektor konstruksi. Di antara semua sektor, industri konstruksi menonjol sebagai kontributor yang signifikan, menyumbang sekitar 50% dari emisi CO2, produksi limbah padat, dan konsumsi energi (Parlato et.al 2022)

Pembangunan konstruksi bangunan telah mengalami perkembangan yang pesat. Seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk terutama di kota-kota besar yang mengakibatkan meningkatnya kebutuhan terhadap sarana dan prasarana, khususnya bangunan rumah dan gedung Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, sekarang banyak diteliti mengenai batu bata dengan berbagai variasi dan bermacam jenis campuran untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan yang dimiliki oleh batu bata pada umumnya.

Oleh karena itu, terkait masalah lingkungan yang terjadi dan pesatnya pembangunan kontruksi, munculnya ide untuk mengadopsi bahan ramah lingkungan sebagai bahan baku untuk sebuah bahan struktur bangunan dari bahan limbah tak terpakai terutama masalah limbah yang selalu disebut sebut dan menjadi masalah global yang mengancam, yakni limbah plastik. Limbah plastik merupakan sampah yang memiliki dampak negatif bagi lingkungan, terutama di kota-kota besar yang paling tinggi tingkat pembuangan limbah plastik. Sebab limbah plastik tidak dapat terurai secara cepat dengan tanah. Proses lamanya terurai, limbah plastik akan menimbulkan zat kimia yang dapat mencemari tanah sehingga tanah kurang subur. Kenapa limbah plastik dipilih sebagai bahan pembuatan batu bata, karena plastik memiliki daya kelebihan dibanding bahan lain. Plastik mempunyai keunggulan yakni umumnya lebih ringan bersifat isolator, tidak mudah terurai dan proses pembuatan-nya murah. (Ermawati, 2011)

.

Gambar 1. Limbah plastik

Mengenai serat wol domba, Penggunaan serat alami di sektor konstruksi pertama kali dieksplorasi pada tahun 1974, dan penggunaannya dikembangkan setelah tahun 2003 (Z,R Zao et,al 2022). Di sisi lain, serat alami memberikan solusi ramah lingkungan yang lengkap. Serat- serat ini dapat didaur ulang, terbarukan, ramah lingkungan, dapat terurai secara biologis, dengan dampak lingkungan yang rendah dan konsumsi energi yang rendah. wol yang digunakan dikategorikan sebagai limbah wol, yang berasal dari berbagai jenis domba (misalnya, Timahdite, Coring, Dorper, Merino, Suffolk, Valle del Belice) yang dibesarkan di berbagai belahan dunia, termasuk Italia, Maroko, India, Turki, Afrika Selatan, Kanada, dan negara-negara lain, termasuk Indonesia. Serat wol telah digunakan sebagai serat penguat dalam beberapa konteks, termasuk batu bata tanah liat, plester, beton dan dalam bentuk panel Secara umum, serat alami dapat dibagi menjadi serat organik yang berasal dari nabati atau hewani dan serat anorganik yang berasal dari mineral, seperti yang dilampirkan pada Gambar 2.

.

Gambar 2. Klasifikasi serat alami

.

.

Gambar 3. Limbah wol bulu domba

PEMBAHASAN.

Batu bata adalah unsur bangunan yang digunakan untuk pembuatan dinding, pada umumnya dibuat dari tanah liat (tanah lempung) dengan campuran atau tanpa bahan campuran lain. Kemudian dibakar dengan suhu tinggi sehingga menjadi mengeras dan tidak dapat hancur lagi bila direndam air. (Muhardi, 2007)

Seiring dengan banyaklah limbah yang tak terpakai dan tuntutan untuk mendaur ulang limbah limbah yang ada, membuat banyaknya variasi bata yang ada, bukan hanya dari tanah liat, tetapi juga dari plastik, penggunaan plastik untuk bahan baku bata menjadi Solusi ditengah masalah sampah plastik yang terus meningkat, walaupun bersifat ringan dan isolator, namun bata plastik mempunyai kekurangan yakni dalam hal ketahanan dan kekuatan strukturnya. Oleh karena itu penambahan serat limbah wol bulu domba bisa meningkatkan kekuatan bata tersebut menjadi lebih kokoh, kuat dan tahan lama.

Serat bulu domba karakteristiknya fleksibel, kuat, dan tahan tekanan. Serat ini berguna untuk mengikat struktur bata plastik menjadi lebih erat dan mampu menahan beban yang lenih besar. Komponen utama dari serat wol adalah keratin (60%), lemak (10%), keringat wol (10%), kelembaban (15%) dan kotoran (sekitar 5%) (Tiza, et.al 2021). Sifat wol yang dapat didaur ulang, terbarukan, dan ekologis membuatnya menjadi sumber daya alam yang berkelanjutan untuk digunakan dalam sektor bangunan (T. Cardinale et.al 2017).

Ciri khas dari serat wol adalah sifatnya yang higroskopis, yang memungkinkannya untuk menyerap air dari 13% hingga 18% dari berat keringnya pada kelembaban relatif 65%, dan hingga 40% pada kelembaban relatif 100% (V. Moody, H.L. Needles 2004). Karakteristik ini sangat penting untuk insulasi termal dan akustik bangunan, yang berkontribusi pada penyerapan suara dan insulasi termal, sehingga meningkatkan kenyamanan bangunan dan mengurangi konsumsi energi untuk pemanasan dan pendinginan. Literatur menegaskan bahwa komponen bangunan berbahan dasar wol menawarkan kinerja termal dan akustik yang sama dengan bahan seperti fiberglass, polistiren, dan wol batu, dengan manfaat tambahan berupa ramah lingkungan dan berasal dari sumber daya terbarukan (A. Patnaik et.al 2015)

Dalam sisi keberlanjutan, limbah plastik dan limbah bulu domba mempunyai kesamaan, yakni sulit terurai di alam, jadi, kombinasi 2 bahan ini menjadi suatu produk yang berguna memberikan nilai tambah dalam hal pemanfaatan dan efisiensi limbah menjadi barang yang bermanfaat.

Proses pembuatan batu bata :

1. Pengumpulan bahan baku

Untuk limbah plastik bisa dikumpulkan dari lingkungan sekitar, dari bank sampah ataupun tempat pembuangan akhir.

Untuk limbah bulu domba bisa didapatkan dari sisa industri tekstil ataupun peternakan domba.

2. Pembersihan

Limbah yang terkumpul kemudian dicuci hingga bersih dari kotoran dan residu lain.

3. Penghancuran,pencampuran dan pelelehan

Hancurkan plastik menjadi potongan kecil agar lebih mudah dilelehkan secara merata, lalu campur potongan plastik dengan wol memakai perbandingan 9:1 ( misalnya 90% plastik, 10% wol). Panaskan campuran ini di mesin peleleh pada suhu 160-200˚C, setelah menjadi adonan kemudian dilanjutkan dengan menuang adonan kedalam cetakan bata, tekan adonan kedalam cetakan menggunakan dongkrak hidrolik untuk mencapai kepadatan tertentu sesuai yang diinginkan, biarkan bata dingin dan mengeras dalam cetakan, setelah dingin, keluarkan dari dalam cetakan dan jemur dibawah tempat yang teduh dan terkena angin..

Analisis mekanik, termal, dan akustik dari komponen bangunan berbasis serat wol.

• Isolasi Termal: Serat wol sangat efektif untuk insulasi termal, secara signifikan meningkatkan kinerja termal komponen bangunan.
• Sifat Mekanis: Meskipun serat wol meningkatkan ketahanan komponen bangunan terhadap beban lentur, serat wol berdampak negatif terhadap perilaku tekan komponen ini.
• Sifat Akustik: Serat wol menunjukkan kapasitas penyerapan suara yang sangat baik, menjadikannya alternatif yang layak untuk bahan konvensional yang tidak terbarukan untuk insulasi akustik.
• Pertimbangan Ekonomi: Analisis ekonomi menyoroti kebutuhan untuk mengurangi biaya tinggi yang terkait dengan bahan baku, tenaga kerja, energi, dan konsumsi air dalam proses produksi.
• Manufaktur yang Berkelanjutan: Mengembangkan proses produksi serat wol domba yang meminimalkan konsumsi air sangatlah penting. Menerapkan teknologi baru yang berkelanjutan sangat penting untuk mengurangi dampak lingkungan dan ekonomi yang terkait dengan proses pembersihan wol.

Masih terdapat sejumlah tantangan dan bidang yang memerlukan peningkatan dalam upaya memperluas penggunaan serat wol dalam komponen bangunan ramah lingkungan. Untuk mendorong aplikasi ini, beberapa langkah berikut direkomendasikan:.

• Peningkatan Sifat Mekanis: Memperkuat sifat mekanis komponen berbasis wol dengan memperbaiki daya rekat matriks serat, misalnya melalui perlakuan kimia yang khusus untuk mengurangi sifat menyerap air pada wol.
• Penentuan Skala Produksi: Menyusun skala produksi yang tepat untuk memenuhi kebutuhan pasar sekaligus memastikan efisiensi bahan dan biaya.
• Pengujian Prototipe: Menyelidiki potensi serat wol domba untuk komponen bangunan baru melalui pengujian fisik dan mekanis pada prototipe, sehingga dapat memastikan kelayakan aplikasinya.
• Penilaian Daur Hidup (LCA): Melaksanakan LCA untuk menilai keberlanjutan keseluruhan proses dan membandingkan dampak lingkungannya dengan produk-produk alternatif berbasis wol.
• .

Langkah-langkah ini akan membawa kemajuan penting dalam penggunaan berkelanjutan limbah wol sebagai serat alami, terbarukan, dan mudah terurai di sektor konstruksi..

KESIMPULAN DAN SARAN.

Pemanfaatan limbah bulu domba sebagai bahan penguat material bata yang berasal dari limbah plastik adalah suatu inovasi yang mendukung penerapan bahan daur ulang untuk konstruksi bangunan hijau, kedua limbah tersebut, yakni limbah plastik dan limbah bulu domba merupakan limbah yang sulit terurai, inovasi ini, selain memanfaatkan limbah yang sulit terurai juga mendukung pengurangan ketergantungan kepada bahan material yang umum digunaka untuk konstruksi saat ini, dengan adanya upaya peningkatan kualitas di kemudian hari diharapkan mampu memenuhi standar kualitas yang lebih tinggi lagi dengan metode teknologi yang lebih mutakhir. inovasi material ini juga diharapkan mampu memenuhi tuntutan masalah limbah yang semakin hari semakin mengkhawatirkan.

Saran :

• Peningkatan kualitas material
• Menguji respon pasar
• Pengembangan teknologi dalam proses pembuatannya

DAFTAR PUSTAKA.

A. Patnaik, M. Mvubu, S. Muniyasamy, A. Botha, R.D. Anandjiwala.(2015).Thermal and sound insulation materials from waste wool and recycled polyester fibers and their biodegradation studies, Energy Build. 92. 161–169

Ermawati, R.,(2011).Konversi limbah Plastik sebagai Sumber Energi Alternatif, Jurnal riset Industri Vol. V, No.3, 2011 Hal 257-263.

European Commission, The European green deal, European Commission 53 (2019) 24, https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004

J.R. Zhao, R. Zheng, J. Tang, H.J. Sun, J. Wang.(2022).A mini-review on building insulation materials from perspective of plastic pollution: current issues and natural fibres as a possible solution, J. Hazard. Mater. 438 : 129449

Muhardi dkk.(2007).Perbaikan karakeristik Batu bata Lempung dengan Penambahan Abu Terbang, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Riau.

Parlato, S.M.C. Porto, F. Valenti.(2022).Assessment of sheep wool waste as new resource for green building elements, Build. Environ. 225 : 109596, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109596.

T. Cardinale, G. Arleo, F. Bernardo, A. Feo, P. De Fazio.(2017).Thermal and mechanical characterization of panels made by cement mortar and sheep’s wool fibres, Energy Procedia 140. 159–169

Tiza, S.K. Singh, L. Kumar, M.P. Shettar, S.P. Singh.(2021).Assessing the potentials of Bamboo and sheep wool fiber as sustainable construction materials: a review, Mater. Today Proc. 47.4484–4489

United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC. The Paris Agreement – Publication. Paris Climate Change Conference – November 2015. Publication date. 29 Nov 2018. Available at link: https://unfccc.int/documents/184656

United Nations Resolution 70/1. Transforming Our World, The 2030 Agenda for Sustainable Development, Adopted by the General Assembly on 25 September2015,https://documents-dds ny.un.org/doc/UNDOC/GEN/N15/291/89/PDF/N1529189.pdf?OpenElement.

V. Moody, H.L. Needles.(2004).Major fibers and their properties, in: V. Moody, H.L.B.T.-T.C. Needles (Eds.), Plastics Design Library, William Andrew Publishing, Norwich, NY, p. 3559

.