Bayangkan sebuah gedung tinggi atau jembatan besar yang harus bertahan saat kebakaran hebat. Panas membara tidak hanya mengancam manusia di dalamnya, tetapi juga bisa membuat beton retak, mengelupas, dan kehilangan kekuatan. Nah, di sinilah biochar, si “arang modern” yang penuh pori, mulai mencuri perhatian para ahli konstruksi.
Mengapa Beton Bisa Rusak Saat Terpapar Panas Tinggi?
Saat beton terkena panas hingga ratusan derajat Celsius, dua hal besar terjadi:
- Perubahan fisik – Air di dalam beton berubah menjadi uap. Tekanan uap ini bisa mendorong permukaan beton hingga retak bahkan mengelupas (spalling).
- Perubahan kimia – Senyawa hasil reaksi semen mulai terurai, membuat kekuatan beton melemah.
Hasilnya? Struktur yang tadinya kokoh bisa menjadi rapuh.
Biochar, Si Arang Berpori yang Tahan Banting
Biochar adalah bahan padat berpori yang dihasilkan dari pembakaran biomassa (misalnya limbah pertanian) pada suhu tinggi tanpa oksigen. Selama ini, biochar populer di bidang pertanian karena membantu tanah menyimpan air dan nutrisi. Tapi ternyata, sifatnya yang berpori juga berguna dalam dunia konstruksi.
Ketika dicampurkan ke dalam pasta semen, biochar bisa:
- Mengurangi retakan saat beton dipanaskan, karena pori-porinya memberi “ruang bernapas” bagi uap air.
- Menjaga kekuatan beton setelah terpapar panas sedang (sekitar 300°C) dan memperlambat penurunan kekuatan di suhu yang lebih tinggi.
- Memperlambat kerusakan struktur mikro beton sehingga getasnya tidak terjadi terlalu cepat.
Dalam pengujian, beton dengan tambahan 2% hingga 5% biochar diuji pada suhu 300°C, 550°C, dan bahkan 900°C. Hasilnya cukup menarik:
- Pada suhu sedang, kekuatan sisa beton justru meningkat.
- Pada suhu sangat tinggi, biochar membantu mempertahankan kekuatan relatif lebih baik dibanding beton biasa.
- Retakan yang muncul lebih sedikit ketika kandungan biochar lebih banyak.
- Biochar juga membantu pelepasan air bebas dan air terikat, sehingga tekanan uap di dalam beton lebih rendah.
Namun, di suhu 900°C, partikel biochar sudah sulit dikenali lagi di bawah mikroskop. Artinya, panas ekstrem tetap bisa “melenyapkan” biochar, tapi jejak manfaatnya masih terasa di struktur beton.
Apa Artinya untuk Dunia Konstruksi?
Temuan ini memberi gambaran bahwa biochar bisa menjadi bahan tambahan ramah lingkungan yang membantu beton bertahan di situasi ekstrem. Ini bukan hanya soal inovasi, tapi juga tentang keselamatan dan ketahanan bangunan dalam jangka panjang.
Dengan kata lain, limbah biomassa yang biasanya dibuang bisa diubah menjadi bahan bernilai tinggi, memperkuat beton, mengurangi risiko kerusakan saat kebakaran, dan sekaligus membantu mengurangi jejak karbon industri konstruksi.