Penelitian UI tentang Material Konstruksi Ramah Lingkungan
Universitas Indonesia (UI) baru-baru ini mengukuhkan Prof. Dr. Ir. Sotya Astutiningsih, M.Eng. sebagai Guru Besar Tetap Bidang Material Konstruksi dan Bangunan Ramah Lingkungan. Acara pengukuhan tersebut berlangsung pada hari Rabu (11/2) di Balai Sidang Universitas Indonesia. Dalam pidatonya, Prof. Sotya menyampaikan pentingnya inovasi dalam memenuhi kebutuhan bahan bangunan yang meningkat seiring dengan lonjakan populasi dunia.
Menurut Prof. Sotya, pertumbuhan populasi berdampak langsung pada peningkatan permintaan perumahan dan infrastruktur. Hal ini menimbulkan tantangan besar terhadap sumber daya alam. Oleh karena itu, diperlukan strategi yang tepat untuk memenuhi kebutuhan bahan bangunan tanpa mengorbankan kelestarian lingkungan.
Salah satu pendekatan yang dipertimbangkan adalah pemanfaatan bahan baku sekunder. Bahan baku sekunder dapat berupa limbah atau produk samping dari proses produksi lain. Contohnya, abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash) dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) berbahan batubara. Limbah ini memiliki potensi besar sebagai bahan baku sekunder dalam industri konstruksi.
Penggunaan Abu Terbang dan Terak Feronikel
UI bekerja sama dengan beberapa institusi untuk meneliti abu terbang dari berbagai sumber PLTU di Indonesia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa abu terbang dapat digunakan sebagai bahan baku sekunder baik untuk menggantikan sebagian klinker pada semen Portland maupun sebagai prekursor dalam pembuatan semen geopolimer. Lebih dari 75 persen bahan geopolimer berasal dari limbah seperti abu terbang dan terak.
Meskipun komposisi abu terbang dari tiap pembangkit berbeda-beda, bahan ini lebih hemat karena sudah berbentuk serbuk halus dan tidak perlu digiling lagi. Penggunaannya sebagai campuran semen Portland juga lebih mudah diterapkan dan tetap kuat meski mutu bahan bakunya bervariasi.
Selain abu terbang, terak feronikel juga menjadi bahan baku sekunder yang sangat prospektif untuk agregat beton. Terak feronikel dihasilkan dari pengolahan bijih nikel lateritik pada smelter. Berbagai penelitian di UI menunjukkan bahwa mortar maupun beton berbahan terak feronikel memiliki kuat tekan lebih tinggi dibandingkan dengan beton berbahan pasir biasa atau pasir kuarsa.
Tim peneliti FTUI membuat formulasi semen geopolimer berbasis terak nikel dari proses pembuatan nickel pig iron yang digiling menjadi serbuk halus. Mereka menggunakan terak feronikel dari proses RKEF di PT Aneka Tambang sebagai agregat. Dari eksperimen ini, dihasilkan beberapa paten dan hasilnya dilanjutkan dengan uji coba aplikasi pada produk beton pracetak bersama PT Jaya Beton Indonesia.
Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit
Selain itu, palm kernel shell atau cangkang kelapa sawit (CKS) juga dimanfaatkan sebagai pengganti agregat batu pecah pada beton. Hasil kajian tim peneliti FTUI yang didanai Badan Pengelola Dana Perkebunan Kelapa Sawit (BPDPKS) menemukan bahwa dampak lingkungan dari penggunaan CKS sebagai agregat beton bersifat kontekstual bergantung pada kebutuhan performa mekanis dan aspek geografis.
Dari sisi performanya, beton CKS memiliki kekuatan dan pola keruntuhan serta perilaku di bawah beban yang mirip dengan beton biasa namun lebih ulet, menjadikannya lebih tahan gempa.
Keuntungan dan Tantangan
Pemanfaatan bahan baku sekunder dalam industri konstruksi tidak hanya membuka peluang pengurangan limbah industri dan emisi karbon, tetapi juga memperkuat ketahanan pasokan material nasional. Penelitian Prof. Sotya terkait pemanfaatan bahan baku sekunder ini merupakan bagian dari peta jalan riset berkelanjutan di bidang rekayasa material konstruksi ramah lingkungan yang telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir.
Beberapa publikasi ilmiahnya memperkuat arah riset tersebut, antara lain:
* A Comparative Study of the Life Cycle Assessment of Natural, Recycled and Oil Palm Shell Aggregate Concretes (2025)
* Mechanical and Physical Characteristics of Oil Palm Empty Fruit Bunch as Fine Aggregate Replacement in Ordinary Portland Cement Mortar Composites (2024)
* Experimental and Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Beams Using Ferronickel Slag as Partial Replacement for Fine Aggregate Under Semi-Cyclic Loading (2024)
Sebelum dikukuhkan sebagai guru besar UI, Prof. Sotya memperoleh gelar Sarjana Teknik dari FTUI pada 1991; M.Eng. in Metallurgy dari Katholieke Universiteit Leuven, Belgia pada 1994; dan Ph.D in Materials Engineering dari The University of Western Australia, Australia pada 2005. Saat ini, ia menjabat sebagai Kepala Laboratorium Fisika Material, FTUI (2021–2026) serta Anggota Pengurus Pusat Persatuan Insinyur Indonesia periode 2024–2027.
Acara pengukuhan guru besarnya dihadiri oleh beberapa tamu undangan, di antaranya Direktur Utama PT Industri Baterai Indonesia, Dr. Eng. Aditya Farhan Arif; Komisaris PT Len Industri (Persero), Mayor Jenderal (Purn) Arkamelvi Karmani; VP Research and Development PT Nindya Karya (Persero), Arum Sari Trihadiningsih; dan Direktur Operasi dan Produksi PT PERMINAS (PERSERO), Oktoria Masniari.
