Bahan Bangunan Inovatif Untuk Masa Depan [PDF]

Citation preview

Bahan Bangunan Inovatif untuk Masa Depan By Patrisia June 29, 2018 1



Para peneliti dan ilmuwan telah menciptakan ragam bahan bangunan inovatif untuk masa depan. Mulai dari batu bata yang lebih ramah hingga beton dan semen bercahaya. propertiterkini.com – Revolusi inovasi dalam dunia properti dan konstruksi terus berlanjut. Mungkin Anda tidak asing lagi dengan drone, virtual reality, augmented reality, dan lainnya. Dan itu tidak akan berhenti! Baca Juga:   



Teknologi Biometric Neuromarketing Lebih Akurat di Properti ThruCrete, Beton Berpori yang Mudah Resapkan Air ke Dalam Tanah Lebih Hemat Pakai Mortar Instan, Ini Buktinya!



Para ilmuwan, peneliti dan berbagai lembaga terus berkembang ke teknologi tingkat berikutnya. Termasuk dalam hal pengembangan beton dan bahan konstruksi lainnya yang sudah cukup agresif dan intens. Berikut ini adalah 6 bahan bangunan inovatif untuk masa depan, yang dapat merevolusi sektor konstruksi, sebagaimana dikutip dari geniebelt.com dan beberapa sumber lain:



1. Kayu Tembus Pandang sebagai Material Konstruksi Saat ini sudah ada kayu tembus pandang yang terlihat seperti kaca, yang dikembangkan oleh peneliti dari Stockholm´s Royal Institute of Technology (KTH). Pengembangannya didasarkan pada proses ekstraksi lignin dari sel dinding yang ditanam, kemudian dengan beberapa metode lainnya, peneliti berhasil menghasilkan struktur yang sangat mirip dengan kayu tetapi tembus cahaya atau tepatnya dengan kualitas transparansi 85 persen.



Kayu transparan./ Foto: KTH Royal institute of technology



Jendela atau solar cells dapat dibangun dengan bahan baru ini. Hasilnya tentunya lebih bertahan lama dari kaca, tetapi juga dapat menampilkan sifat dinamis yang sangat baik. Dengan demikian, dapat mengubah senyawa ini menjadi bahan baku ideal untuk solar cells. Sebagai sumber daya yang teramat murah, ini tentunya dapat menguntungkan proyek dan menekan pengeluaran lainnya.



2. Sistem Pendingin pada Batu Bata Melalui kombinasi tanah liat dan hidrogel, mahasiswa di Institute of Advanced Architecture of Catalonia, Spanyol telah menciptakan bahan bangunan baru, bernama Hydroceramics yang memiliki efek pendingin pada interior bangunan. Hydroceramics memiliki kemampuan untuk mengurangi suhu ruangan hingga 6 derajat celcius. Efek pendinginannya berasal dari kehadiran hydrogel dalam struktur, bahkan dapat berkembang hingga 500 kali lebih besar jika terkena air. Saat hujan, hydrogel akan mengembang dan menyimpan air hujan tersebut. Kemudian air yang diserap tersebut akan dilepaskan seiring menyusut karena panas disaat cuaca panas. Hydroceramics kini menjadi salah satu bahan bangunan paling inovatif untuk merevolusi konstruksi pada bangunan. Lebih dari itu, biaya pengeluaran untuk AC setiap bulan juga semakin berkurang.



3. Batu Bata dari Puntung Rokok



Batu bata yang dibuat dari puntung rokok./ Foto: RMIT University Siapa sangka dengan inovasi, puntung rokok pun bisa diolah menjadi batu bata. Sebagaimana diketahui, setiap tahun, setidaknya lebih dari enam triliun buah rokok dihisap oleh 20% warga dunia. Limbah rokok yang dihasilkan akan berdampak sangat besar terhadap lingkungan. Unsurunsur seperti arsenik, nikel dan kadmium akan masuk ke tanah dan itu sangat membahayakan alam.



Gambar 4 batu bata daur ulang dengan komposisi puntung rokok yang berbeda (a) 0% (b) 2,5% (c) 5% dan (d) 10%. Supplied Seorang ilmuwan Australia dari Universitas RMIT, Dr Abbas Mohajerani menemukan fakta bahwa dengan puntung rokok dapat menghasilkan batu bata yang lebih ringan dan efisien, serta membutuhkan lebih sedikit energi dalam proses pembuatannya.



4. Beton Mars Para ilmuwan dari Northwestern University telah menemukan bahwa bahan-bahan yang ada di Mars dapat digunakan untuk membuat struktur beton yang sangat kuat. Bahkan mereka berencana membangun tempat pemberhentian di Mars dengan bahan-bahan beton tersebut. Bahkan bahan beton temuan terbaru tersebut akan menjadi beton terkuat melampaui beton belerang biasa. Beton ini juga tidak membutuhkan air sebagai bahan untuk membentuknya.



Untuk membuat beton bagi penghuni Mars tersebut, sulfur dipanaskan pada 240 derajat celsius hingga melelehkannya menjadi cairan. Tanah Mars kemudian akan bertindak sebagai agregat dan setelah mendingin akan berubah menjadi beton Mars yang paling kokoh.



5. Semen Bercahaya Dr. José Carlos Rubio Ávalos dari UMSNH of Morelia, telah menciptakan semen yang memiliki kemampuan untuk menyerap dan memancarkan cahaya, terutama di malam hari. Temuan semen baru ini berpotensi besar untuk digunakan dalam industri konstruksi. Sebagaimana diketahui bahwa saat ini industri konstruksi sedang berkembang ke arah yang lebih banyak menerapkan efisiensi sumber daya energi. Oleh karena itu, implikasi semen yang juga dapat berfungsi sebagai ‘bola lampu’ ini sangat luas. Dimana akan sangat layak jika digunakan di kolam renang, tempat parkir, sebagai tanda keselamatan di jalan dan masih banyak lagi.



Semen yang dapat mengeluarkan cahaya di malam hari./ Foto: UMSNH of Morelia Produk pemancar cahaya dari semen itu bisa bertahan selama 100 tahun dan bersinar selama 12 jam pada malam hari. Intensitas cahaya yang dipancarkan dapat diubah sehingga tidak menyilaukan para pengguna jalan. Pancaran cahaya yang dihasilkan berwarna biru dan hijau. Adapun bahan yang digunakan seperti pasir sungai, limbah industri, silika, air dan alkali yang dibuat melalui proses polikondensasi.



6. CABKOMA Strand Rod Komatsu Seiren Fabric Laboratory yang berbasis di Jepang telah menciptakan sebuah material baru yang disebut CABKOMA Strand Rod. Ini adalah komposit serat karbon termoplastik. Material ini adalah penguat seismik paling ringan dan sangat estetis. Satu untai CABKOMA Strand Rod memiliki panjang 160 meter dengan berat hanya 12 kg, dimana lima kali lebih ringan dibandingkan dengan batangan logam.



Foto ini menunjukkan gulungan CABKOMA Strand Rod, dimana gulungan dengan panjang 160 meter hanya berbobot 12 kg, sehingga mudah dibawah dengan tangan. Kawat logam dengan tingkat kekuatan yang sama lima kali lebih berat./ Foto: komatsuseiren.co.jp Komatsu Seiren mulai mengembangkan CABKOMA pada tahun 2010. Produk ini memiliki beberapa keunggulan, selain sebagai penguatan seismik teringan di dunia, juga memiliki kekuatan tariknya yang tinggi. Produk ini juga sudah digunakan pada beberapa bangunan di Jepang.



Demikian 6 dari sekian banyak inovasi dan temuan pada bahan bangunan inovatif untuk masa depan.



Teknologi Kawat Superkonduktor Pusat Penelitian Metalurgi dan Material



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Superkonduktifitas adalah kondisi di mana suatu material dapat menghantarkan listrik tanpa adanya hambatan listrik sama sekali (nirlistrik).Kondisi ini terjadi pada suhu yang sangat rendah sampai dengan ratusan derajat celcius di bawah nol (cryogenic). Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) melalui Pusat Penelitian Metalurgi dan Material LIPI telah melakukan penelitian dan pengembangan material superkonduktifitas ini sejak tahun 2005, dengan pemangku kepentingan pertama adalah PT. Timah (Persero) Tbk, dalam membuat dan menganalisa kawat superkonduktor pertama di Indonesia, untuk meningkatkan nilai tambah sumber daya mineral Indonesia. Penggunaan material upper konduktifitas adalah sebagai komponen peralatan yang menggunakan tenaga listrik dengan tingkat efisiensi tinggi, seperti peralatan medis magnetic resonance imaging (MRI), dan kereta cepat tanpa friksi magneticlevitation train.



Bahan Mineral Alam Berupa Puminal, Keramik, dan Paving Block Loka Uji Teknik Penambangan, Jampang Kulon



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Pengolahan mineral alam menjadi pupuk berawal dari batuan/mineral dan limbah organik yang banyak mengandung unsur hara melalui proses penelitian yang cukup lama agar menjadi Pupuk Mineral Alam(Puminal). Peluang lain pengolahan bahan mineral alam adalah sebagai bahan baku zeokeramik (keramik). Potensi bahan mineral itu ditemukan di wilayah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Jawa Barat. Disana banyak dijumpai limbah padat hasil penambangan/ industri. Contohnya limbah hasil penambangan zeolit, limbah padat berupa fly ash (abu terbang) dan limbah hasil pengolahan padi berupa abu sekam padi.



Pengembangan Teknologi Tungku Hot Blast Cupola Balai Penelitian Teknologi Mineral



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Tungku Hot Blast Copula merupakan tungku kupola dengan udara panas, merupakan modifikasi dari tungku kupola konvensional yang pada umumnya digunakan untuk melebur scrap besi (besi tua) menjadi produk cor logam. APLIKASI Pengembangan teknologi tungku Hot Blast Cupola telah diaplikasikan untuk melebur bijih nikel laterit. Saat ini LIPI telah mengembangkan tungku Hot Blast Cupola tersebut dengan kapasitas peleburan hingga 3 ton per hari.



Pengembangan Teknologi Tungku Hot Blast Cupola Balai Penelitian Teknologi Mineral



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Tungku Hot Blast Copula merupakan tungku kupola dengan udara panas, merupakan modifikasi dari tungku kupola konvensional yang pada umumnya digunakan untuk melebur scrap besi (besi tua) menjadi produk cor logam. APLIKASI Pengembangan teknologi tungku Hot Blast Cupola telah diaplikasikan untuk melebur bijih nikel laterit. Saat ini LIPI telah mengembangkan tungku Hot Blast Cupola tersebut dengan kapasitas peleburan hingga 3 ton per hari.



Kertas Karbon dari Serat Sabut Kelapa sebagai GDL Elektroda PEMFC Deputi Bidang Ilmu Pengetahuan Teknik



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Elektroda adalah salah satu komponen sel bahan bakar jenis Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) disebut Gas Diffusion Layer (GDL), pada umumnya berupa komposit karbon. Komponen ini memiliki beberapa fungsi antara lain. 1) mendistribusikan gas reaktan (H2 & O2) dari flow channels ke katalis 2) mengalirkan elektron ke dan darimplat bipolar 3) menyalurkan hasil reaksi oksigen dan hidrogen (air dan panas) dan mencegah terjadinya water flooding 4) sebagai mechanical support elektroda PEMFC. APLIKASI Aplikasinya sebagai Gas Diffusion Layer (GDL) pada elektroda PEMFC dan RF (Radio Frekuensi) absorber. Manfaatnya dapat mengurangi ketergantungan pada produk impor. KEUNGGULAN



1) Ketersediaan bahan baku (serabut kelapa) melimpah, dapat diperbaharui 2) Kertas komposit karbon dari serat sabut kelapa memiliki bentuk morfologi yang unik mampu berfungsi sesuai yang diperlukan sebagai GDL PEMFC, konduktif dan berpori serta hidropobik. STATUS TEKNOLOGI



MEA berbasis katalis Pt/CNT masih diproduksi skala laboratorium, namun telah dapat diaplikasikan pada stack komersil dengan mensubstitusi MEA komersil.



Carbon Nanotube Berbasis Selulosa Alami Deputi Bidang Ilmu Pengetahuan Teknik



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT Carbon nanotube (CNT) suatu molekul silinder karbon dengan diameter ukuran nanometer, merupakan material maju yang sangat ideal untuk diaplikasikan secara luas di bidang energi, nanotechnology, elektronik, optic, kesehatan, pangan, lingkungan dan bioteknologi. Sejak penemuan CNT pertama kali oleh Iijima pada 1991, penelitian yang berkaitan dengan properti, struktur, metode sintesis dan aplikasi CNT terus berkembang pesat. Produksi CNT meningkat berkaitan dengan sifat listrik, mekanik, termal, luas permukaan yang tinggi, dan ukuran partikel yang sangat kecil (nanometer).



APLIKASI



1) Penguasaan teknologi sintesis CNT berbasis selulosa alam dan CNT yang terkarakterisasi jenis, sifat fisik dan kimia serta memiliki tingkat kemurnian yang tinggi diharapkan dapat mendukung kegiatan sektor energi, lingkungan, elektronik, dll. 2) Dapat meningkatkan nilai ekonomi sumber daya hayati menjadi bahan baku industri dan produk bernilai ekonomi. 3) Dapat menurunkan ketergantungan terhadap produk CNT import. KEUNGGULAN CNT diproduksi dengan memanfaatkan sumber daya alam yaitu selulosa alam sebagai sumber bahan baku (prekursor) karbon. Kapas menjadi salah satu pilihan sumber selulosa berdasarkan kandungan polisakarida diatas 80%, ketersediaan bahan baku, murah dan memberikan nilai tambah pada sumber daya alam sehingga dapat menjadi bahan baku atau produk bernilai ekonomi. Metode sintesis CNT yang digunakan adalah pyrolyisis dimana proses dilakukan pada temperatur dibawah 1.000oC sehingga lebih hemat energi dan ramah lingkungan. STATUS TEKNOLOGI Beragam metode digunakan untuk memproduksi CNT. Pada mulanya proses dilakukan pada temperatur diatas 1.000oC diantaranya metode arc discharge, chemical vapour deposition (CVD), dan laser vaporation. Bahan baku (prekursor) karbon yang digunakan pun sangat bervariasi dan umumnya menggunakan bahan baku senyawa hidrokarbon seperti metan dan hidrokarbon tersaturasi seperti butane, propane, dan hexane. Saat ini, penelitian mengenai pencarian sumber karbon dan katalis yang efektif serta proses sintesis yang efisien telah menjadi salah satu faktor penting dalam pengembangan ilmu dan teknologi CNT. Metode sintesis CNT yang digunakan adalah pyrolysis method dengan bantuan katalis logam, dimana proses dilakukan pada temperatur dibawah 1.000oC.



Baja Nikel Laterit Kekuatan Tinggi Pusat Penelitian Metalurgi dan Material



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



Klik Untuk Memperbesar



DESKRIPSI SINGKAT



Pengembangan baja laterit adalah suatu Konsep Inovasi yang dilakukan oleh Pusat Penelitian Metalurgi dan Material – LIPI untuk mendukung industri baja nasional dalam hal: kemandirian, keunggulan, serta daya saing. APLIKASI 1) Kemandirian 2) Nilai tambah dan penghematan devisa 3) Pembangunan daerah tertinggal di KTI. 4) Multiplier effect 5) Keberadaan produk baja bisa mendorong pembangunan infrastruktur 10 kali lipat dari nilai produk baja itu sendiri, sementaram pembangunan infrastruktur bisa/ akan menggerakkan ekonomi masyarakat berkali lipat dari nilai biaya infrastruktur itu sendiri. KEUNGGULAN



1) Kekuatan yang tinggi (high strength) 2) Ketahanan korosi yang baik (good corrosion resistance) 3) Sifat mampu las yang baik (good weldability) 4) Kekuatan baja nikel laterit antara 542 s.d. 750 MPa (baja lunak di pasaran 370 s.d. 410 MPa) 5) Elongasi baja nikel laterit antara 18 s.d. 26% (baja lunak di pasaran 18 s.d. 20%) STATUS TEKNOLOGI



Teknologi dasar pengembangan baja nikel laterit ini merupakan teknologi komersial terbukti (proven commercial technology), akan tetapi beberapa aspek khusus sudah dalam proses pendaftaran paten di Dirjen HKI oleh Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI dan Pusat Inovasi – LIPI.