Judul: Pengembangan Mortar Berkemampuan Memperbaiki Diri Secara Mandiri Berbahan Tempurung dan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit
Abstrak: Pemulihan retak pada mortar dan material yang menggunakan semen sebagai bahan pengikat merupakan langkah yang penting dalam mengantisipasi kerusakan dan berkurangnya umur bangunan. Pemulihan retak secara mandiri dapat dilakukan dengan menambahkan bahan yang dapat meminimalisir ukuran retak dan dapat menjadi media pemulihan retak dengan terbentuknya kristal kalsium karbonat (CaCO3) dan kalsium silikat hidrat (3CaO.2SiO2.2H2O, CSH). Bahan yang dapat berfungsi dalam meminimalisir retak diantaranya adalah dengan menambahkan arang aktif dari tempurung kelapa sawit, sedangkan bahan yang dapat digunakan sebagai media pemulihan retak secara mandiri pada mortar adalah dengan menambahkan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Khusus untuk arang aktif tempurung kelapa sawit, selain dapat meminimalisir ukuran retak mortar, juga dapat berfungsi sebagai penjerap polutan berbentuk gas. Penggunaan biomassa berlignoselulosa seperti serat TKKS dan tempurung kelapa sawit dalam pembuatan mortar tersebut memiliki masalah dalam hal kemampuan berikatan dengan semen. Hal ini terjadi karena adanya komponen hemiselulosa dalam biomassa berlignoselulosa yang dapat menghambat pengikatannya dengan semen. Sementara itu arang aktif sebagai penjerap polutan memerlukan permukaan dengan porositas tinggi yang didominasi oleh pori berukuran mesopori (2-50 nm). Hal ini bertujuan agar polutan berbentuk gas dapat lebih banyak dijerap. Perlakuan yang dapat dilakukan untuk pemecahan kedua permasalahan tersebut adalah dengan proses karbonisasi hidrotermal (KHT). Proses KHT adalah proses konversi biomassa yang ramah lingkungan, dimana menggunakan air sebagai media, dan dilakukan dengan menggunakan suhu dan tekanan yang rendah. Proses KHT terhadap biomassa berlignoselulosa pada suhu rendah juga dapat mengurangi keberadaan komponen hemiselulosa yang dapat menghambat ikatan antara semen dengan biomassa. Disamping itu proses KHT ini juga dapat menghasilkan arang hidro sebagai bahan precursor yang baik untuk pembuatan arang aktif. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan mortar dengan penambahan arang aktif tempurung kelapa sawit dan arang hidro serat TKKS yang memiliki sifat mekanis yang tinggi, kemampuan menjerap polutan yang baik, serta kemampuan yang baik dalam memulihkan retak secara mandiri. Adapun serat TKKS dan arang aktif tempurung kelapa sawit yang dihasilkan terlebih dahulu diberi perlakuan dengan menggunakan proses KHT. Proses KHT terhadap serat TKKS dilakukan menggunakan suhu 150 C selama 4 jam, dengan tekanan yang dibangkitkan secara sendiri oleh uap air dalam reaktor (otogenus). Proses KHT ini dapat menurunkan kandungan hemiselulosa pada serat TKKS dari 28% menjadi 13%. v Sedangkan proses KHT pada tempurung kelapa sawit dilakukan sebagai proses antara untuk menghasilkan bahan baku bagi pembuatan arang aktif suhu tinggi yang memiliki porositas yang baik. Proses KHT dapat menghasilkan arang hidro yang memiliki porositas yang baik dan tidak membutuhkan aktivator dalam jumlah yang banyak untuk proses aktivasi. Proses KHT pada tempurung kelapa sawit dilakukan dengan menggunakan variasi suhu 200-250 C selama 4-8 jam, dengan tekanan otogenus. Berdasarkan pengujian terhadap sifat arang, daya jerap iodin, daya jerap biru metilena, daya jerap beberapa polutan berbentuk gas, ukuran pori, dan rendemen, maka arang hidro terbaik adalah yang dihasilkan melalui proses KHT dengan suhu 225 C selama 8 jam. Arang hidro dari tempurung kelapa sawit dengan suhu dan waktu terbaik selanjutnya digunakan untuk proses aktivasi menggunakan karbonisasi suhu tinggi. Sebelum dikarbonisasi, arang hidro tersebut direndam dalam 5% larutan KOH selama 24 jam. Setelah dibilas bersih, arang hidro kemudian dikarbonisasi menggunakan variasi suhu 700-800
Keyword: karbonisasi hidrotermal, arang aktif, mortar, daya jerap polutan, kemampuan memperbaiki diri secara mandiri