Beton dari Zeolit dan Biochar Bambu Diklaim Lebih Kuat Sekaligus Menyerap CO2: Kok Bisa?

Suara.com - Industri semen dan beton diperkirakan menyumbang sekitar 5-8% dari total emisi karbon dioksida global, menjadikannya salah satu sektor industri dengan jejak karbon terbesar di dunia, menurut data Global Cement and Concrete Association (GCCA).

Namun sebuah temuan baru di India menunjukkan bahwa material ini justru bisa dibalik fungsinya, dari sumber emisi menjadi alat penyerap karbon dioksida dari udara.

Menurut laporan dalam Jurnal Carbon pada 2024, tim peneliti dari Mepco Schlenk Engineering College mengembangkan formula beton baru dengan mencampurkan dua bahan alami, yakni zeolit, mineral berpori yang biasa dipakai sebagai penyaring, dan biochar bambu, arang kaya karbon hasil pembakaran bambu tanpa oksigen. 

Menariknya, beton ini tak hanya "menghirup" karbon, tapi justru menjadi lebih kuat dibanding beton konvensional.

Peneliti menguji beton kelas M35, jenis yang lazim digunakan untuk infrastruktur dengan beban lalu lintas sedang. Mereka mengganti sebagian agregat halus dengan zeolit sebanyak 25 persen dan 50 persen, lalu mensubstitusi semen dengan biochar bambu pada kadar 0,5 persen, 1 persen, dan 1,5 persen.

Dari berbagai kombinasi yang diuji, formula bernama ZB5, campuran 50 persen zeolit dan 1 persen biochar bambu, tampil paling unggul. Kuat tekannya mencapai 38,49 MPa atau 7,48 persen lebih tinggi dibanding beton biasa, sementara kuat tarik belahnya meningkat 15 persen menjadi 4,39 MPa.

Peneliti menduga peningkatan kekuatan ini terjadi karena interaksi antara struktur alumina-silikat pada zeolit dengan kekerasan biochar bambu, yang bersama-sama membentuk matriks semen yang lebih padat.

Yang tak kalah penting, saat diuji dalam ruang karbonasi, beton ZB5 mampu menyerap sekitar 1,2 gram CO2 per hari. Dalam tujuh hari pengujian, gas tersebut bahkan berhasil meresap hingga kedalaman 15 milimeter ke dalam material beton, berkat pori mikro zeolit dan kandungan karbon tinggi pada biochar bambu.

Alat Aktif Pembersih Udara

Srinivasan Revathi, penulis utama studi ini dari Departemen Teknik Sipil, menyebut temuan ini sebagai pendekatan dengan dua manfaat sekaligus.

"Kami tidak sekadar menciptakan beton yang lebih kuat, tetapi mengubah material bangunan biasa menjadi alat aktif untuk pemulihan lingkungan. Dengan memadukan zeolit dan biochar bambu, kami bisa membangun struktur yang tidak hanya kokoh, tapi juga secara aktif membersihkan udara dari kelebihan karbon dioksida," ujar Revathi, membuka peluang bagi infrastruktur berkelanjutan di kawasan padat emisi seperti jalan raya perkotaan dan zona industri.

Menurut peneliti, beton jenis ZB5 berpotensi diaplikasikan pada perkerasan jalan, dinding pembatas jalan tol, hingga pipa saluran limbah, jenis infrastruktur yang tetap menjalankan fungsi teknisnya sambil menyerap karbon dari lingkungan sekitar.

Meski begitu, tim peneliti menegaskan bahwa temuan ini masih berupa pembuktian konsep awal dan perlu pengujian lebih lanjut sebelum bisa diterapkan secara luas. Penelitian selanjutnya akan menguji daya tahan beton ini dalam jangka panjang, mengeksplorasi jenis biochar lain, serta mencoba formula pada berbagai kelas beton dan mortar.

Jika terbukti dapat diproduksi dalam skala lebih besar, inovasi ini bisa menjadi jawaban atas dilema lama industri konstruksi: bagaimana membangun infrastruktur yang kuat tanpa terus menambah beban emisi karbon ke atmosfer.

Penulis: Inesia Dian