Pada setiap tahapan proses pembuatan semen, hal ini berdampak pada lingkungan . Dampak tersebut meliputi tambang batu kapur yang terlihat dari jarak jauh dan dapat mengubah lingkungan setempat secara permanen; emisi polutan udara berupa debu dan gas; kebisingan dan getaran saat pengoperasian mesin; dan peledakan di tambang.
Dampak Lingkungan Produksi Semen
Antara 4 dan 8% dari total emisi CO2 dunia berasal dari beton , yang memiliki dampak lingkungan yang kompleks yang dipengaruhi oleh proses pembuatannya, aplikasinya, dan efek langsungnya pada infrastruktur dan bangunan. Semen, yang memiliki dampak lingkungan dan sosial tersendiri di samping secara substansial memengaruhi dampak beton, merupakan komponen yang signifikan.
1. Emisi Karbon Dioksida dan Perubahan Iklim
Dengan hingga 5% dari seluruh emisi CO2 yang dihasilkan manusia terjadi di industri semen, 50% di antaranya berasal dari reaksi kimia dan 40% dari pembakaran bahan bakar, industri ini merupakan salah satu dari dua penghasil gas terbesar di dunia yang menyebabkan perubahan iklim.
Keluaran CO2 yang diperkirakan untuk produksi beton struktural (dengan sekitar 14% semen) adalah 410 kg/m3 (atau sekitar 180 kg/ton dengan kepadatan 2.3 g/cm3); hasil ini menurun menjadi 290 kg/m3 ketika abu layang 30% digunakan sebagai pengganti semen.
Untuk setiap ton semen yang diproduksi, 900 kg CO2 dilepaskan ke atmosfir, menghasilkan 88% emisi yang terkait dengan campuran beton rata-rata. Emisi CO2 dari pembuatan beton berbanding lurus dengan kandungan semen yang digunakan dalam campuran beton.
Ketika kalsium karbonat dihancurkan secara termal, menghasilkan kapur dan karbon dioksida, produksi semen mengakibatkan emisi gas rumah kaca. Penggunaan energi selama produksi semen juga berkontribusi pada masalah ini, terutama ketika bahan bakar fosil dibakar.
Fakta bahwa beton memiliki embodied energy per satuan massa yang sangat rendah merupakan salah satu aspek dari siklus hidup beton yang patut mendapat perhatian. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh ketersediaan dan seringnya aksesibilitas komponen yang digunakan dalam produksi beton, seperti air, pozzolan, dan agregat, dalam sumber daya lokal.
Dengan demikian, pembuatan semen menggunakan 70% dari energi yang terkandung dalam beton, sedangkan transportasi hanya menggunakan 7%.
Beton memiliki energi terwujudkan per satuan massa yang lebih rendah daripada mayoritas bahan bangunan lainnya, selain kayu, dengan total energi terwujudkan sebesar 1.69 GJ/ton. Karena massa struktur beton yang sangat besar, perbandingan ini tidak selalu dapat langsung diterapkan pada pengambilan keputusan.
Penting untuk diingat bahwa perkiraan ini didasarkan pada proporsi campuran beton dengan fly ash tidak lebih dari 20%. Menurut perkiraan, mengganti satu persen semen dengan fly ash menghasilkan penurunan penggunaan energi sebesar 0.7%. Ini akan menghasilkan penghematan energi yang cukup besar karena beberapa campuran yang diusulkan mengandung abu terbang sebanyak 80%.
Menurut laporan Boston Consulting Group tahun 2022 , investasi dalam menciptakan semen yang lebih ramah lingkungan menghasilkan penghematan gas rumah kaca yang lebih besar daripada investasi di bidang listrik dan penerbangan.
2. Limpasan Permukaan
Banjir dan erosi tanah yang parah dapat terjadi akibat limpasan permukaan, yang terjadi ketika air mengalir dari permukaan yang kedap air seperti beton yang tidak berpori. Bensin, oli motor, logam berat, limbah, dan polutan lainnya sering berakhir di limpasan perkotaan dari trotoar, jalan raya, dan tempat parkir.
Tanpa pelemahan, tutupan kedap air di area metropolitan pada umumnya mengurangi perembesan air tanah dan menghasilkan limpasan lima kali lebih banyak daripada hutan pada umumnya dengan ukuran yang sama.
Banyak proyek pengaspalan baru-baru ini telah mulai menggunakan beton tembus air, yang menawarkan beberapa tingkat pengelolaan air hujan otomatis, dalam upaya untuk mengimbangi konsekuensi merugikan dari beton tahan air.
Beton diletakkan secara hati-hati dengan proporsi agregat yang dihitung dengan hati-hati untuk menghasilkan beton yang tembus air, yang memungkinkan limpasan permukaan merembes dan kembali ke air tanah.
Banjir dan pengisian air tanah difasilitasi oleh ini. Beton yang tembus air dan area permukaan lain yang terpisah dapat bertindak sebagai filter air otomatis dengan menghalangi jalan beberapa polutan berbahaya seperti minyak dan bahan kimia lainnya jika dibuat dan dilapisi dengan benar.
Sayangnya, masih ada kelemahan menggunakan beton berpori dalam skala luas. Kekuatannya yang lebih rendah dibandingkan dengan beton konvensional membatasi penggunaan pada area dengan beban rendah, dan perlu dipasang dengan hati-hati untuk meminimalkan kerentanan terhadap kerusakan beku-cair dan penumpukan lumpur.
3. Panas Perkotaan
Fenomena yang dikenal sebagai efek pulau panas perkotaan sebagian besar disebabkan oleh beton dan aspal. Dunia diperkirakan akan menambah 230 miliar m2 (2.5 triliun kaki persegi) bangunan pada tahun 2060, yang merupakan area yang setara dengan stok bangunan global yang ada.
Menurut Departemen Urusan Ekonomi dan Sosial Perserikatan Bangsa-Bangsa, 68% populasi dunia diperkirakan akan tinggal di daerah perkotaan pada tahun 2050. Sebagai hasil dari energi tambahan yang mereka gunakan dan polusi udara yang mereka hasilkan, permukaan beraspal menjadi ancaman serius .
Suatu wilayah memiliki banyak peluang untuk penghematan energi. Permintaan untuk AC idealnya harus menurun saat suhu turun, menghemat energi.
Namun, studi tentang bagaimana perkerasan pemantul mempengaruhi struktur di sekitarnya menunjukkan bahwa tidak adanya kaca pemantul pada bangunan, radiasi matahari yang dipantulkan perkerasan dapat meningkatkan suhu bangunan, meningkatkan kebutuhan akan AC.
Selain itu, suhu lokal dan kualitas udara dapat dipengaruhi oleh perpindahan panas dari trotoar yang menutupi kota. Menggunakan bahan yang menyerap lebih sedikit energi matahari, seperti trotoar albedo tinggi, dapat membatasi aliran panas ke lingkungan perkotaan dan mengatur UHIE. Permukaan panas menghangatkan udara kota melalui konveksi.
Untuk permukaan yang terbuat dari bahan perkerasan yang sekarang digunakan, albedo berkisar dari sekitar 0.05 hingga kira-kira 0.35. Bahan perkerasan dengan albedo awal yang tinggi cenderung kehilangan reflektifitas selama masa pakai yang khas, sedangkan bahan dengan albedo awal yang rendah dapat memperoleh refleksi.
Efek kenyamanan termal dan perlunya tindakan mitigasi tambahan yang tidak membahayakan kesehatan dan keselamatan pejalan kaki, terutama selama gelombang panas, merupakan faktor tambahan yang perlu dipertimbangkan. “Mediterranean Outdoor Comfort Index” (MOCI) dihitung sementara
Orang-orang terpapar pada cuaca dan kondisi kenyamanan termal, oleh karena itu desain perkotaan secara keseluruhan tetap harus dipertimbangkan saat membuat penilaian. Ketika dikombinasikan dengan baik dengan teknologi dan teknik lain seperti vegetasi, bahan reflektif, dll., penggunaan bahan albedo tinggi di lingkungan perkotaan dapat memberikan efek yang menguntungkan.
4. Debu Beton
Selama gempa bumi dan bencana alam lainnya, serta selama penghancuran bangunan, banyak debu beton sering dilepaskan ke atmosfer. Setelah gempa bumi besar Hanshin, ditetapkan bahwa penyebab utama polusi udara yang parah adalah debu beton.
5. Polusi Radioaktif dan Beracun
Masalah kesehatan dapat timbul dari masuknya beberapa senyawa dalam beton, termasuk aditif yang diinginkan dan tidak diinginkan. Bergantung pada sumber bahan mentah yang digunakan, berbagai konsentrasi unsur radioaktif alami (K, U, Th, dan Rn) dapat ditemukan dalam struktur beton.
Misalnya, beberapa batu secara alami mengeluarkan Radon, dan limbah dari tambang tua dulunya mengandung banyak Uranium. Secara tidak sengaja menggunakan senyawa beracun akibat kontaminasi dari kecelakaan nuklir adalah kemungkinan lain. Tergantung pada apa yang telah dimasukkan ke dalam beton sebelum penghancuran atau retak, debu dari puing-puing atau beton yang retak dapat menimbulkan risiko kesehatan yang besar.
Namun, itu belum tentu berisiko dan bahkan bisa menguntungkan untuk memasukkan zat beracun ke dalam beton. Dalam beberapa kasus, menambahkan senyawa tertentu, termasuk logam, ke semen selama proses hidrasi melumpuhkannya dalam kondisi aman dan menghambat pelepasannya ke lingkungan.
6. Nitrogen Oksida (NOx)
Nitrogen oksida (NOx) memiliki sejumlah efek negatif terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, termasuk ozon di permukaan tanah, hujan asam, pemanasan global, penurunan kualitas air, dan gangguan penglihatan. Anak-anak dan orang dengan masalah paru-paru seperti asma termasuk di antara kelompok yang terkena, dan paparan kondisi ini dapat merusak jaringan paru-paru pada orang yang bekerja atau berolahraga di luar.
7. Sulfur Dioksida (SO2)
Tingkat sulfur dioksida (SO2) yang tinggi dapat mengganggu pernapasan dan memperburuk kondisi pernapasan dan kardiovaskular yang sudah ada. Penderita asma, penderita bronkitis atau emfisema, anak-anak, dan orang tua termasuk populasi yang sensitif. Penyebab utama hujan asam, atau pengendapan asam, adalah SO2.
8. Karbon Monoksida (CO)
Dengan mengurangi jumlah oksigen yang dikirim ke organ dan jaringan tubuh, karbon monoksida (CO) dapat berdampak buruk pada kesehatan seseorang. Karbon monoksida juga dapat berdampak negatif pada sistem kardiovaskular dan saraf. Kabut asap, atau ozon permukaan tanah, yang dapat menyebabkan masalah pernapasan, sebagian terbentuk oleh CO.
9. Bahan Bakar dan Bahan Baku
Bergantung pada input dan prosedurnya, pabrik semen menggunakan bahan bakar 3-6GJ untuk membuat satu ton klinker. Bahan bakar utama yang digunakan oleh sebagian besar kiln semen saat ini adalah batu bara, kokas minyak bumi, dan, pada tingkat yang lebih rendah, gas alam dan bahan bakar minyak.
Jika memenuhi kriteria yang ketat, limbah dan produk sampingan tertentu dengan nilai kalor yang dapat diperoleh kembali dapat digunakan sebagai bahan bakar di tempat pembakaran semen untuk menggantikan beberapa bahan bakar fosil tradisional, seperti batu bara.
Di tempat-tempat bahan baku seperti tanah liat, serpih, dan batu kapur, limbah dan produk sampingan tertentu yang mengandung mineral bermanfaat seperti kalsium, silika, alumina, dan besi dapat digunakan sebagai bahan baku di kiln.
Garis antara bahan bakar alternatif dan bahan mentah tidak selalu jelas karena bahan tertentu memiliki kandungan mineral berharga dan nilai kalor yang dapat diperoleh kembali.
Misalnya, pembakaran lumpur limbah menghasilkan mineral yang mengandung abu yang bermanfaat dalam matriks klinker meskipun memiliki nilai kalor yang rendah tetapi signifikan.
Dampak Lingkungan Produksi Semen – Pertanyaan Umum Demo Slot
Pencemaran apa yang ditimbulkan oleh industri semen?
Berapa banyak CO2 yang dihasilkan oleh produksi semen?
Bagaimana produksi semen menyebabkan perubahan iklim?
Apa dampak lingkungan dari beton?
Kesimpulan
Dari apa yang telah kita lihat di artikel ini, kita telah mengetahui bahwa meskipun produksi semen merupakan bahan yang diperlukan dalam mendorong pembangunan masyarakat, mereka berbahaya bagi lingkungan kita. Ini membutuhkan kemajuan besar dari semen ke alternatif lain yang berkelanjutan dan ramah lingkungan untuk konstruksi bangunan.