Profesor Madya Viet meneliti material beton dari lumpur limbah dan abu terbang

Profesor Madya Dr. Huynh Trong Phuoc (Universitas Can Tho ) berpartisipasi dalam penelitian bahan seperti beton dari lumpur limbah dan abu terbang yang diaplikasikan untuk perataan.

Profesor Madya Huynh Trong Phuoc (35 tahun) baru saja dianugerahi Penghargaan Golden Globe 2023 atas prestasinya yang luar biasa di bidang penelitian dan pelatihan ilmiah , di antaranya pembuatan material dari lumpur limbah sebagai salah satu proyeknya yang luar biasa.

Profesor Madya Phuoc mengatakan bahwa penelitian tersebut dilakukan saat ia menempuh pendidikan doktoral di Universitas Sains dan Teknologi Nasional Taiwan 7 tahun yang lalu. Saat itu, sebuah perusahaan pengolahan air limbah di Taipei memesan sebuah studi untuk memanfaatkan lumpur yang tersedia di pabrik sebagai material untuk tempat pembuangan sampah internal di dalam kampus.

Dr. Phuoc dan tim penelitinya telah mengembangkan formula untuk mencampur sedimen dengan abu terbang dan sedikit semen serta aditif lainnya untuk menciptakan material kekuatan rendah terkendali (CLSM). Semen dan aditif tambahan akan menciptakan lingkungan yang mendukung bagi abu terbang dan sedimen untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia, membentuk material CLSM yang mampu menahan beban.

Profesor Madya Dr. Huynh Trong Phuoc (kedua dari kiri) selama masa studi dan penelitiannya di Taiwan. Foto: NVCC

Ia mengatakan bahwa lumpur di instalasi pengolahan air limbah mengandung silikon dioksida (SiO2) dan aluminium oksida (Al2O3) yang cukup tinggi, yang serupa dengan komposisi abu terbang di pembangkit listrik tenaga termal berbahan bakar batu bara. Kepadatan dan komposisi partikel kedua material ini tidak jauh berbeda, sehingga sangat cocok untuk dicampur menjadi material CLSM. "Tergantung pada kebutuhan spesifik unit pemesanan, kandungan setiap komponen material dapat disesuaikan untuk mendapatkan produk yang memenuhi persyaratan penggunaan," ujarnya.

Tim peneliti telah mengembangkan proses untuk membuat bahan CLSM menggunakan lumpur dan abu yang diambil langsung dari sumber emisi ke laboratorium dan digunakan secara langsung tanpa pemrosesan lebih lanjut.

Profesor Madya Phuoc mengatakan bahwa, tergantung pada kondisi spesifik, pencampuran dapat dilakukan langsung dengan air atau dengan pencampuran kering (material harus dikeringkan sebelum digunakan). Untuk material CLSM untuk TPA, kelompok ini memilih metode pencampuran basah untuk menghemat biaya pemrosesan.

Tahap pengumpulan lumpur di pabrik untuk keperluan penelitian. Foto: NVCC

Setelah berbagai pengujian di laboratorium, evaluasi, dan penyesuaian langkah-langkahnya, tim mengoptimalkan formula agar produk memenuhi persyaratan penggunaan. Ini juga merupakan langkah yang paling sulit dan memakan waktu, karena membutuhkan perhitungan desain dan pencampuran. Tim harus mencoba berkali-kali karena setiap kali sedikit bahan disesuaikan, sifat produk akan berubah secara signifikan. Selain itu, metode dan proses pencampuran, serta jenis peralatan yang digunakan, juga sangat memengaruhi hasil penelitian.

Dibandingkan dengan material pengisi pasir tradisional, Profesor Madya Phuoc mengatakan bahwa keduanya merupakan metode yang sangat berbeda. Saat mengisi dengan pasir konvensional, material tersebut bergantung pada energi rol untuk memadatkannya hingga mencapai kepadatan yang diinginkan agar dapat diterima. Sementara itu, CLSM adalah material dengan kekuatan rendah yang terkontrol, seperti jenis beton yang dirancang dengan sifat-sifat untuk berbagai keperluan, yang berarti dapat disesuaikan sepenuhnya dengan kebutuhan penggunaan. Semakin tinggi persyaratan kualitas, semakin tinggi pula biaya produksinya.

Material ini memiliki potensi besar dalam aplikasi praktis untuk TPA. Namun, Profesor Madya Phuoc mengatakan bahwa agar dapat digunakan secara massal sebagai material TPA umum, perlu dilakukan analisis biaya produksi aktual dan penilaian dampak lingkungan jangka panjangnya. "Perlu ada standar dan peraturan khusus mengenai persyaratan teknis konstruksi dan penerimaan terpisah," ujarnya. Selain itu, sumber material lumpur dan abu terbang perlu memiliki sumber pengumpulan yang stabil dari segi kualitas, menyediakan cadangan yang cukup besar untuk skala produksi industri agar memiliki dasar untuk aplikasi praktis.

Citra mikroskop material CLSM dari tim peneliti. Foto: NVCC

Penelitian tim ini sangat dihargai dan sebuah tempat pembuangan akhir uji coba telah diterapkan di lokasi instalasi pengolahan air di Taipei. Penilaian awal segera setelah penerapan menunjukkan tingginya tingkat penerapan material yang dirancang. Tim memantau dan mengambil sampel secara berkala untuk memantau kinerja jangka panjang material ini guna mengoptimalkan metode desain dan metode konstruksi untuk material CLSM.

Telah ada beberapa penelitian di negara ini tentang penggunaan abu terbang dan lumpur sebagai material pengisi, tetapi belum banyak yang dipublikasikan dalam jurnal ilmiah. Untuk penerapannya di Vietnam, perlu dikembangkan seperangkat standar teknis sebagai dasar perhitungan norma material, yang akan digunakan dalam proyek jembatan dan jalan dengan menggunakan dana APBN.

Selain itu, sumber bahan baku harus menjamin stabilitas dan kontinuitas untuk melaksanakan proyek skala besar. Abu terbang dapat memenuhi permintaan, tetapi menurut Associate Professor Phuoc, sulit untuk memenuhi permintaan lumpur limbah karena sistem pengolahan air hanya melakukan pengerukan sekali setiap 1-2 tahun. Ia mengatakan bahwa masalah ini dapat diatasi dengan meneliti penggunaan sumber daya lain untuk menggantikan lumpur limbah atau mengubah formula untuk menambah atau mengurangi proporsi bahan baku tetapi tetap memenuhi persyaratan. "Saat ini, terdapat perusahaan konstruksi lalu lintas yang telah mengusulkan proyek percontohan skala kecil, kemudian mengusulkan untuk menetapkan standar teknis, analisis dampak lingkungan, dan prosedur lain untuk implementasi massal," ujar Associate Professor Phuoc.

vnexpress.net