Ditulis oleh Ariel Sucipto

Pendahuluan

  Keberlanjutan lingkungan di Indonesia kini menghadapi ancaman yang semakin serius. Berdasarkan laporan dari Sistem Informasi Pengolahan Sampah Nasional (2023), Indonesia menghasilkan lebih dari 37,8 juta ton sampah pada tahun 2023, sedangkan di Banda Aceh jumlah sampah mencapai sekitar 93.370 ton. Limbah plastik, khususnya Polyethylene Terephthalate (PET) menjadi salah satu masalah terbesar karena sifatnya yang sulit terurai secara alami. Jika tidak segera ditangani, pencemaran lingkungan akibat plastik PET dapat menyebabkan kerusakan ekosistem yang lebih luas, mengganggu kesehatan masyarakat, dan merusak sektor ekonomi penting seperti pariwisata (Rahman et al., 2023).

Gambar 1. Grafik timbulan sampah di Aceh

(Sumber: Sistem Pengolahan Sampah Nasional, 2023)

.

  Selain masalah sampah plastik, industri semen juga menyumbang emisi karbon yang signifikan. Produksi semen diperkirakan menghasilkan 0,8 ton CO2 per tonnya, berkontribusi antara 2% hingga 8% dari total konsumsi energi global, sehingga memperburuk krisis perubahan iklim yang sedang terjadi (Karisma et. al., 2023). Oleh karena itu, sektor konstruksi memiliki peluang besar untuk menurunkan emisi karbonnya dengan mencari alternatif bahan yang lebih ramah lingkungan (Saputri et. al., 2024).

  Selain penggunaan alternatif bahan yang lebih ramah lingkungan, penerapan teknologi khususnya Internet of Things (IoT) dapat menjadi potensi utama dalam menangani permasalahan ini, menurut Mahmud (2024), “Integrasi teknologi IoT dalam arsitektur membuka potensi besar untuk menciptakan bangunan yang lebih cerdas, efisien, dan berkelanjutan. Bangunan-bangunan yang terkoneksi secara digital dapat memberikan manfaat seperti pengelolaan energi yang lebih baik, pengalaman penghuni yang lebih personal, dan kontribusi terhadap pembangunan kota cerdas.”

  Berdasarkan permasalahan yang dihadapi, penulis mengusulkan solusi inovatif yang dapat diterapkan melalui EcoHeal Concrete. Inovasi ini adalah bata beton berbasis limbah plastik PET yang memanfaatkan teknologi self-healing dan Internet of Things (IoT) untuk mendukung konstruksi ramah lingkungan. EcoHeal Concrete dirancang tidak hanya untuk mengurangi limbah plastik yang sulit terurai dan menekan emisi karbon dari industri semen, tetapi juga untuk meningkatkan efisiensi pemantauan dan pemeliharaan bangunan melalui pemantauan kondisi material secara real-time. Inovasi ini sejalan dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan ke-11, khususnya target 11.6 yang mendukung kota dan pemukiman berkelanjutan dan ke-12 target 12.5 tentang konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab..

Gambar 2. SDGs tujuan ke-11 dan tujuan ke-12

(Sumber: SDGs Indonesia, 2016)

Pembahasan

  Banda Aceh, sebagai ibu kota Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam (NAD), menghadapi tantangan serius terkait sampah plastik dan emisi karbon yang tinggi. Isu ini perlu mendapatkan perhatian khusus karena dapat mengancam keberlanjutan lingkungan di wilayah perkotaan. Berdasarkan data penelitian terbaru, rata-rata total emisi karbon di Banda Aceh mencapai 112.545.059,7929 tonCO2-eq/tahun (Sidiq, 2023).

  Apabila masalah ini tidak segera diatasi, maka dapat menimbulkan dampak serius bagi lingkungan dan kesehatan masyarakat di Banda Aceh. Pencemaran udara dari emisi karbon yang terus meningkat dapat memperburuk kualitas udara, menyebabkan gangguan kesehatan pernapasan, serta berkontribusi pada pemanasan global (Zubaydah et al., 2024). Di sisi lain, sampah plastik yang tidak terkelola dengan baik akan merusak ekosistem perairan dan darat, mengancam keanekaragaman hayati, dan memperburuk estetika lingkungan perkotaan (Aqilla et al., 2023).

  Untuk menangani permasalahan sampah plastik dan emisi karbon ini, penulis mengajukan solusi inovatif bernama EcoHeal Concrete, yaitu bata beton berbasis limbah plastik PET yang memiliki kemampuan self-healing serta integrasi teknologi Internet of Things (IoT). EcoHeal Concrete dirancang sebagai alternatif bahan konstruksi yang tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga cerdas dalam memantau kondisi material. Teknologi self-healing ini menggunakan bakteri Bacillus subtilis, yang mampu memperbaiki retakan secara otomatis, sementara IoT memungkinkan pemantauan secara real-time, sehingga memastikan beton tetap kokoh dalam jangka panjang..

Gambar 3. Kemampuan self-healing pada beton

(Sumber: https://depobeta.com/magazine/artikel/self-healing-concrete-teknologi/).

  Mekanisme kerja EcoHeal Concrete terdiri dari dua komponen utama, yaitu bakteri Bacillus subtilis dan sistem sensor IoT. Bakteri ini secara spesifik berfungsi memperbaiki retakan pada beton. Ketika retakan muncul, bakteri akan aktif dan menghasilkan kalsium karbonat (CaCO₃), yang mengisi celah retakan, memulihkan kekuatan material, dan mencegah kerusakan lebih lanjut.

.

Gambar 4. skema mekanisme IoT untuk EcoHeal Concrete

(Sumber: Desain penulis).

  Seperti yang digambarkan dalam skema, integrasi sensor IoT berperan penting dalam memantau kelembaban, suhu, dan kondisi retakan beton secara real-time. Data yang dikumpulkan kemudian dikirim ke sistem pemantauan pusat, yang menganalisis tingkat kerusakan dan memicu proses self-healing jika diperlukan. Dengan demikian, teknologi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi perawatan bangunan, tetapi juga memperpanjang masa pakai material secara optimal.

Gambar 5. Keunggulan EcoHeal Concrete

(Sumber: Desain Penulis).

  Pada gambar 5. telah menggambarkan terkait keunggulan pada inovasi EcoHeal Concrete. Terdapat enam hal yang perlu di perhatikan. Berikut merupakan penjelasan terkait hal tersebut:

1.Ramah Lingkungan

Dengan menggantikan sebagian bahan semen dengan material berbasis plastik, EcoHeal Concrete berpotensi mengurangi emisi karbon yang dihasilkan selama proses produksi beton.

2.Kemampuan Self-Healing

Dengan kemampuan untuk memperbaiki diri, EcoHeal Concrete dapat memperpanjang masa pakai struktur, mengurangi frekuensi perbaikan yang diperlukan.

3.Integrasi Internet of Things (IoT):

Dengan pengelolaan yang lebih baik berkat teknologi IoT, EcoHeal Concrete dapat berkontribusi pada efisiensi energi dalam penggunaan bangunan.

4.Inovasi dalam Konstruksi

Dengan kemampuan untuk mendeteksi dan memperbaiki kerusakan, EcoHeal Concrete meningkatkan keselamatan dan keandalan struktur bangunan.

5.Dukungan terhadap Tujuan Pembangunan Berkelanjutan

EcoHeal Concrete mendukung beberapa Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs), terutama yang berkaitan dengan kota dan pemukiman yang berkelanjutan serta konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab.

6.Potensi Ekonomi

Implementasi teknologi baru dan metode produksi EcoHeal Concrete dapat menciptakan lapangan kerja baru di sektor konstruksi dan teknologi.

.

  Dengan mempertimbangkan berbagai dimensi dari EcoHeal Concrete, analisis SWOT berikut ini menyajikan ringkasan komprehensif yang mengidentifikasi kekuatan, kelemahan, peluang, dan ancaman terkait dengan implementasi teknologi ini.

Tabel 1. Analisis SWOT EcoHeal Concrete

Analisis	Keterangan
Strengths (Kekuatan)	1. Memanfaatkan limbah plastik PET, mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan menjawab masalah pencemaran plastik.
.	2. Teknologi self-healing yang menggunakan bakteri Bacillus subtilis memungkinkan perbaikan otomatis pada beton, meningkatkan ketahanan dan masa pakai material.
.	3. Memungkinkan pemantauan kondisi beton secara real-time, meningkatkan efisiensi dalam pengelolaan dan perawatan bangunan.
.	4. Potensi biaya jangka panjang yang lebih rendah: Mengurangi kebutuhan perawatan dan perbaikan dapat menurunkan biaya operasional bagi pemilik bangunan.
Weaknesses (Kelemahan)	1. Investasi awal dalam pengembangan dan penerapan EcoHeal Concrete mungkin lebih tinggi dibandingkan dengan metode konstruksi konvensional.
.	2. Efektivitas proses self-healing dapat dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti suhu dan kelembaban.
.	3. Masih memerlukan lebih banyak penelitian untuk membuktikan efektivitas dan daya tahan dalam jangka panjang.
Opportunities (Peluang)	1. Kesadaran yang meningkat tentang keberlanjutan dapat membuka pasar baru untuk EcoHeal Concrete.
.	2.Kemajuan dalam bioteknologi dan IoT dapat lebih meningkatkan efektivitas EcoHeal Concrete di masa depan.
.	3. Kolaborasi dengan lembaga penelitian dan akademis untuk meningkatkan pengembangan dan penerapan teknologi baru.
Threats (Ancaman)	1. Persaingan dari teknologi konvensional
.	2. Dalam kondisi ekonomi yang buruk, investasi dalam teknologi baru mungkin dianggap sebagai risiko tinggi oleh investor dan pengembang.

  Untuk mengatasi kelemahan yang teridentifikasi, perlu dilakukan kolaborasi dengan lembaga penelitian untuk meningkatkan efektivitas EcoHeal Concrete dan mengurangi biaya investasi awal melalui subsidi atau insentif dari pemerintah. Langkah-langkah ini akan mendorong adopsi teknologi ramah lingkungan secara lebih optimal.  

Gambar 6. Pihak yang mendukung EcoHeal Concrete

(Sumber: Desain Penulis)

  Gambar di atas menunjukkan berbagai pemangku kepentingan yang terlibat dalam pengembangan dan penerapan EcoHeal Concrete. Setiap stakeholder memiliki peran penting dalam mendukung inovasi ini:

1. Pemerintah

Berfungsi sebagai pengatur dan penyokong melalui kebijakan yang mendorong penggunaan teknologi ramah lingkungan.

2.Industri Konstruksi

Kontraktor, arsitek, dan insinyur yang berperan dalam adopsi dan penerapan EcoHeal Concrete di proyek-proyek konstruksi.

3.Organisasi Lingkungan

Berperan dalam promosi dan kesadaran tentang manfaat EcoHeal Concrete bagi keberlanjutan lingkungan.

4.Masyarakat

Memberikan dukungan dan permintaan terhadap bahan bangunan yang ramah lingkungan, serta meningkatkan kesadaran akan isu-isu lingkungan.

5.Investor dan Pengembang

Mendukung pendanaan dan pengembangan EcoHeal Concrete dengan fokus pada keuntungan jangka panjang dan keberlanjutan.

Dengan keterlibatan aktif dari semua pihak ini, EcoHeal Concrete memiliki potensi untuk diterapkan secara luas, memberikan dampak positif bagi lingkungan dan industri konstruksi.

  Mekanisme berkelanjutan dari EcoHeal Concrete terdiri dari empat elemen, yaitu kolaborasi, pengembangan, pemantauan, dan evaluasi. Kolaborasi dilakukan dengan berbagai pemangku kepentingan, seperti pemerintah dan industri konstruksi, untuk meningkatkan kesadaran dan dukungan terhadap inovasi ini. Selanjutnya, pengembangan berkelanjutan dilakukan melalui penelitian untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas material. Pemantauan dilakukan dengan sistem berbasis IoT untuk memantau kondisi EcoHeal Concrete secara real-time, sehingga memungkinkan deteksi masalah lebih awal. Terakhir, evaluasi dilakukan secara berkala untuk menilai keberhasilan inovasi dan merumuskan rekomendasi perbaikan di masa depan.

.

Gambar 7. Prototype EcoHeal Concrete

(Sumber: Desain Penulis)

Kesimpulan

  Banda Aceh menghadapi masalah serius terkait limbah plastik dan emisi karbon dari industri konstruksi yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan masyarakat. Untuk mengatasi permasalahan ini, penulis mengusulkan EcoHeal Concrete, sebuah inovasi yang mengintegrasikan limbah plastik PET dengan teknologi self-healing dan Internet of Things (IoT). Solusi ini tidak hanya berfungsi untuk mengurangi limbah yang sulit terurai, tetapi juga meningkatkan efisiensi pemantauan dan pemeliharaan struktur bangunan. Meskipun terdapat tantangan dalam hal investasi awal dan kebutuhan untuk penelitian lebih lanjut, kolaborasi antara pemangku kepentingan termasuk pemerintah, industri konstruksi, organisasi lingkungan, masyarakat, dan investor dapat mendorong penerapan teknologi ini. Dengan strategi mekanisme berkelanjutan yang meliputi kolaborasi, pengembangan, pemantauan, dan evaluasi, EcoHeal Concrete memiliki potensi untuk memberikan dampak positif bagi keberlanjutan lingkungan dan industri konstruksi, selaras dengan tujuan pembangunan berkelanjutan.

 

Daftar Pustaka

Aqilla, A. R., Razak, A., Barlian, E., Syah, N., & Diliarosta, S. (2023). Pengaruh Sampah Plastik Dalam Pencemaran Air. Gudang Jurnal Multidisiplin Ilmu, 1(6), 275-280. https://gudangjurnal.com/index.php/gjmi/article/view/203

Depobeta. (n.d.). Self-healing concrete pada teknologi material beton dalam menjawab tantangan infrastruktur di masa depan. https://depobeta.com/magazine/artikel/self-healing-concrete-teknologi/

Karisma, D. A., Nursandah, F., & Rahmawaty, F. (2023). Life cycle assessment (LCA) paving block tanpa semen menggunakan limbah botol plastik. Prosiding Simposium Nasional Rekayasa Aplikasi Perancangan dan Industri, 185-189. https://proceedings.ums.ac.id/index.php/rapi/article/view/3499

Mahmud, S. N. (2024). Revolusi Internet of Things (IoT) dalam Arsitektur: Menghubungkan Bangunan dengan Dunia Digital. WriteBox, 1(3). https://writebox.cloud/index.php/wb/article/view/166

Rahman, I., Larasati, C. E., Waspodo, S., Gigentika, S., & Jefri, E. (2021). Pengelolaan sampah plastik menjadi ekobrik untuk menekan laju pencemaran sampah mikroplastik yang mengancam kelangsungan hidup biota perairan Teluk Bumbang, Kabupaten Lombok Tengah. Indonesian Journal of Fisheries Community Empowerment, 1(1), 62-68. https://www.academia.edu/download/95336826/65.pdf

Sidik, S. (2023). Jejak Karbon Akibat Kendaraan bermotor dan Konsumsi Listrik di kota Banda Aceh (Doctoral dissertation, UIN Ar-Raniry Banda Aceh). https://repository.ar-raniry.ac.id/id/eprint/33827/

Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional. (2023). Capaian kinerja pengelolaan sampah. Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. https://sipsn.menlhk.go.id/sipsn/

Zubaydah, A., Sabilah, A. Z., Sari, D. P., & Hidayah, F. N. A. (2024). Mengurangi Emisi: Mendorong Transisi ke Energi Bersih untuk Mengatasi Polusi Udara. Biochephy: Journal of Science Education, 4(1), 11-21. https://www.journal.moripublishing.com/index.php/biochephy/article/view/1062

Saputri, N. W. E. W., Uda, S. A. K., & Lendra, L. (2024). Implementasi carbon tax pada sektor konstruksi berdasarkan persepsi kontraktor di Kota Palangka Raya. PORTAL, 16(3). https://www.researchgate.net/profile/Lendra-Lendra/publication/382992820_Implementasi_Carbon_Tax_pada_Sektor_Konstruksi_Berdasarkan_Persepsi_Kontraktor_di_Kota_Palangka_Raya/links/66b6220051aa0775f277992f/Implementasi-Carbon-Tax-pada-Sektor-Konstruksi-Berdasarkan-Persepsi-Kontraktor-di-Kota-Palangka-Raya.pdf

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Lampiran 1. Prototype & Tampilan Awal Aplikasi Monitoring EcoHeal Concrete

.

           

.

    

.

.

.

Lampiran 2. Kondisi sampah di Banda Aceh

.

.

.