Pendahuluan: Menjawab Tantangan Lingkungan Lewat Inovasi Material
Dengan menyumbang sekitar 8–10% dari emisi karbon global, industri semen menjadi salah satu penyumbang terbesar gas rumah kaca. Dalam konteks ini, disertasi karya Muhamad Azim Fitri bin Abdul Muis (2016) dari Universiti Teknologi PETRONAS menawarkan solusi inovatif: memanfaatkan rumput laut sebagai bahan pengganti semen dalam campuran mortar. Penelitian ini tidak hanya mengedepankan prinsip keberlanjutan, tetapi juga menunjukkan potensi teknis rumput laut untuk meningkatkan kekuatan beton.
Latar Belakang dan Tujuan Penelitian
Tujuan utama penelitian ini adalah mengevaluasi sejauh mana rumput laut, khususnya jenis Gracilaria changii, dapat menggantikan sebagian semen dalam campuran beton. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan mengidentifikasi kandungan senyawa rumput laut yang bersifat semenit (cementitious), menguji kekuatan tekan mortar, dan mengkaji mikrostruktur hasil campuran tersebut.
Metodologi: Dari Pemrosesan Rumput Laut hingga Uji Laboratorium
a. Proses Awal:
Sampel rumput laut dikumpulkan dari Pulau Sayak, Kedah.
Dicuci hingga pH netral, lalu dikeringkan dalam oven (100°C, 24 jam).
b. Perlakuan dan Karakterisasi:
Sebagian sampel diuji langsung, sisanya direndam HCl 0,1 M dan dibakar pada suhu 600°C, 700°C, dan 800°C untuk menghasilkan abu silika.
Karakterisasi dilakukan melalui XRD, FESEM, BET, dan EDX.
c. Desain Campuran:
Mortar dibuat dengan variasi penggantian semen: 0,1%, 0,5%, 1,0%, dan 2,5%.
Uji kekuatan tekan dilakukan pada hari ke-3, ke-7, ke-14, dan ke-28.
Hasil Kunci: Kekuatan Tekan dan Kemiripan dengan Semen
1. Karakteristik Kimia dan Fisik
Hasil XRD menunjukkan bahwa sampel terbakar pada 600°C memiliki kemiripan paling besar dengan semen Portland, terutama kandungan CaO, SiO2, dan Al2O3.
Uji BET menunjukkan bahwa abu rumput laut memiliki luas permukaan spesifik jauh lebih besar (138,25 m2/g) dibanding semen (1,49 m2/g), artinya berpotensi tinggi mengisi pori dan meningkatkan ikatan antar partikel.
2. Kekuatan Tekan Mortar
Campuran dengan 0,5% abu rumput laut terbakar menunjukkan hasil terbaik: 40,97 MPa pada hari ke-28.
Sebagai pembanding, campuran kontrol hanya mencapai 28,07 MPa.
Bahkan 0,1% rumput laut kering (tanpa pembakaran) mencapai 34,10 MPa.
Artinya, rumput laut—dengan perlakuan tertentu—dapat meningkatkan kekuatan mortar hingga hampir 46%.
Studi Kasus dan Tren Industri: Potensi Luas Biokomposit
Biokomposit dari rumput laut juga telah diuji dalam berbagai aplikasi seperti:
Interior otomotif (seaweed/PP composite).
Dinding dan pelapis bangunan dengan sifat tahan panas dan api.
Aplikasi akustik dan insulasi termal, berkat sifat fibrilnya.
Di tengah krisis iklim dan keterbatasan bahan baku konvensional, industri kini mulai menoleh ke sumber daya terbarukan seperti rumput laut, yang mudah tumbuh tanpa lahan subur, cepat terurai, dan menyerap karbon.
Analisis Mikrostruktur: Mengapa Abu 600°C Lebih Baik?
Hasil uji FESEM menunjukkan bahwa abu hasil pembakaran 600°C mampu mengisi celah antara pasir dan semen dengan optimal, memperkuat interlocking dan mengurangi porositas. Sebaliknya, sampel oven dried masih terbungkus selulosa yang membuatnya rapuh dan kurang efektif dalam memperkuat struktur mortar.
Kritik dan Opini Kritis
Penelitian ini menyajikan landasan kuat bagi pengembangan beton ramah lingkungan. Namun, terdapat beberapa catatan:
- Perlu pengujian jangka panjang terkait ketahanan terhadap cuaca dan bahan kimia.
- Potensi ketidakkonsistenan hasil tergantung pada variasi biologis rumput laut.
- Skala produksi perlu dikaji lebih lanjut, termasuk kebutuhan energi untuk proses pembakaran.
Rekomendasi Praktis dan Aplikasi
Gunakan abu rumput laut 600°C pada kadar 0,5% untuk hasil optimal dalam kekuatan tekan.
Cocok diterapkan pada proyek bangunan hijau, hunian ringan, panel pracetak, dan paving blok.
Kombinasi dengan bahan tambahan lain seperti fly ash atau silika fume dapat dikaji untuk meningkatkan performa lebih lanjut.
Kesimpulan: Menuju Beton Berbasis Alam
Disertasi ini membuktikan bahwa rumput laut bukan sekadar sumber pangan atau energi terbarukan, tetapi juga material konstruksi masa depan. Dengan pendekatan ilmiah yang komprehensif dan hasil empiris yang kuat, penggunaan rumput laut sebagai bahan pengganti semen layak diperhitungkan sebagai bagian dari strategi global pengurangan emisi karbon dan pembangunan berkelanjutan.
Sumber:
Azim Fitri, M. (2016). Potential Application of Biocomposite from Seaweed as a Green Construction Material. Universiti Teknologi PETRONAS.