Ilmuwan Menumbuhkan Batu Gamping dari Alga untuk Semen Ramah Lingkungan

Ilmuwan Menumbuhkan Batu Gamping dari Alga untuk Semen Ramah Lingkungan. Setiap tahun sekitar dua gigaton (2.000.000.000.000 Kg) CO2 dilepaskan ke lingkungan kita karena produksi dan penggunaan semen. Menurut laporan dari Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA), semen menempati urutan ketiga di antara sepuluh sumber polusi industri terbesar.

Anehnya, tim peneliti mengklaim bahwa kita dapat menghentikan emisi karbon yang didorong oleh semen ini dalam semalam dengan mengganti semen tradisional dengan semen biogenik (zat yang dibuat menggunakan organisme hidup) berbasis mikroalga.

Sebuah tim peneliti dari University of Colorado Boulder – bekerja sama dengan rekan-rekan ilmuwan mereka di National Renewable Energy Laboratory (NREL) dan University of North Carolina Wilmington (UNCW) – telah mengembangkan metode netral karbon yang unik dengan menggunakan semen portland. dihasilkan dari batugamping yang tumbuh secara biologis. Bahan baru ini dapat secara drastis mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh kegiatan konstruksi di seluruh dunia.

Menariknya, beton yang sebagian besar dibuat menggunakan semen portland, air, dan kerikil dianggap sebagai bahan yang paling banyak dikonsumsi di seluruh dunia setelah air. Baik itu Amerika Utara, Eropa, atau Asia, kegiatan konstruksi tidak dapat dibayangkan tanpa beton dan terutama semen portland.

Sambil menyoroti pentingnya beton, peneliti utama dan Profesor CU Boulder, Wil Srubar mengatakan, “Kami membuat lebih banyak beton daripada bahan lain di planet ini, dan itu berarti itu menyentuh kehidupan semua orang.”

Namun, sangat disayangkan bahwa produksi komersial semen portland melibatkan pembakaran batu kapur dalam jumlah besar yang menghasilkan emisi CO2 yang sangat besar. Selain itu, kualitas udara di area produksi semen juga sangat terganggu karena pembakaran batu kapur melepaskan berbagai polutan dan gas beracun ke udara. Solusi untuk masalah ini muncul di benak Profesor Wil Srubar pada tahun 2017 dalam perjalanannya ke Thailand.

Profesor Srubar memperhatikan struktur kalsium karbonat yang terbentuk secara alami di sekitar terumbu karang selama perjalanannya. Karena dia tahu bahwa batu kapur juga terbuat dari kalsium karbonat. Melihat deposit CaCO3, terlintas di benaknya bahwa mungkin batu kapur juga bisa tumbuh secara alami daripada diekstraksi dari tambang. Dia bertanya pada dirinya sendiri, “Jika alam bisa menumbuhkan batu kapur, mengapa kita tidak?”

Ketika dia kembali ke AS, dia dan tim penelitinya memutuskan untuk membudidayakan mikroalga yang disebut coccolithophores. Anggota spesies alga ini mampu menimbulkan batu kapur biogenik dengan menciptakan endapan kalsium karbonat selama fotosintesis. Para peneliti memperhatikan bahwa, tidak seperti batu kapur alami yang membutuhkan jutaan tahun untuk terbentuk di bawah tanah, versi biogenik oleh coccolithophores dapat diproduksi secara real-time.

Selain itu, coccolithophores menghasilkan kalsium karbonat dalam waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan terumbu karang yang diamati Profesor Srubar di Thailand. Bahan baku yang diperlukan untuk pembentukan batugamping biogenik dalam air laut hanya mencakup karbon dioksida terlarut dan sinar matahari. Juga, karena mikroalga dapat bertahan hidup di perairan asin dan air tawar, mereka dapat digunakan untuk menumbuhkan batu kapur hampir di mana saja di dunia.

Batu kapur yang ditanam alga adalah masa depan

Para peneliti mengklaim bahwa produksi batu kapur dari coccolithophores sangat layak jika ingin memenuhi total permintaan semen di Amerika Serikat. Yang perlu Anda lakukan adalah – biarkan coccolithophores mekar di badan air seluas sekitar dua juta hektar. Ini hanya membutuhkan 0,5% dari semua tanah yang tersedia di negara ini.

Anehnya, produksi semen dari batu kapur biogenik tidak hanya karbon netral tetapi juga karbon negatif karena mikroalga menghilangkan karbon dioksida dari lingkungan dan menyimpannya dalam bentuk kalsium karbonat. Oleh karena itu, beton yang terbentuk dari semen ini dapat memulai era baru konstruksi berkelanjutan di seluruh dunia.

“Untuk industri, sekaranglah waktunya untuk memecahkan masalah yang sangat jahat ini. Kami percaya bahwa kami memiliki salah satu solusi terbaik, jika bukan solusi terbaik, bagi industri semen dan beton untuk mengatasi masalah karbonnya,” kata Profesor Srubar.

Untuk inovasi luar biasa mereka, Profesor Srubar dianugerahi penghargaan KARIR Yayasan Sains Nasional pada tahun 2020 dan baru-baru ini, timnya menerima hibah $3,2 juta dari Departemen Energi AS (DOE). Mereka juga bermitra dengan pihak swasta untuk meningkatkan kegiatan penelitian dan produksi yang terkait dengan batu kapur biogenik.

Profesor Srubar dan rekan-rekannya percaya bahwa bahan revolusioner mereka memiliki semua potensi untuk menggantikan batu kapur yang digali dan menyelamatkan planet ini dari semua kerusakan lingkungan yang ditimbulkannya.