Semen fly ash merupakan bahan utama pada beton tertentu yang sering digunakan sebagai alternatif pengganti semen Portland yang merupakan bahan dasar beton yang lebih tradisional. Abu itu sendiri adalah produk sampingan dari pembakaran batu bara, tetapi begitu terbentuk menjadi semen, abu biasanya mengikat sedemikian rupa untuk menetralisir banyak bahan kimia dan racun yang membuat pembakaran batu bara begitu kontroversial dalam beberapa tahun terakhir. Dengan demikian, semen sering dianggap sebagai cara untuk tidak hanya membersihkan industri batu bara tetapi juga meninggalkan lebih sedikit jejak dan mengurangi energi yang dibutuhkan untuk membentuk semua jenis proyek dan struktur beton. Ini sering dikembangkan sebagai solusi beton “hijau”, meskipun bukan tanpa kritik. Fly ash biasanya dianggap cocok untuk semua jenis proyek beton, tetapi banyak tempat telah menetapkan batasan berapa banyak yang dapat digunakan sekaligus sambil menunggu lebih banyak laporan dampak lingkungan. Meskipun banyak bahan kimia berbahaya yang terkait dengan pembakaran batu bara yang terikat di dalam semen, tidak jelas apakah atau dalam kondisi apa bahan tersebut mulai larut lagi.
Dasar-dasar Pembakaran Batubara
Ketika batubara dan limbah dibakar di pembangkit listrik, mereka menciptakan produk sampingan yang tidak mudah terbakar yang disebut abu batubara. Dua jenis partikel abu yang berbeda membentuk abu batubara: bottom ash, yang terkumpul di bagian bawah tungku batubara, dan fly ash, yang terperangkap di cerobong asap saat “terbang” ke atas dan ke mana-mana. Sebagian besar bahan yang tidak mudah terbakar adalah abu terbang, yang terbawa dalam gas buang dan terperangkap di cerobong asap dan cerobong asap. Residu ini perlu dibersihkan dan dibuang secara teratur. Salah satu cara agar bahan ini dapat digunakan kembali adalah dengan menggabungkannya dengan bahan lain untuk membuat semen.
Penggunaan dalam Beton
Salah satu kegunaan yang paling umum untuk semen fly ash adalah sebagai aditif untuk membentuk beton. Beton secara tradisional dibuat dengan semen Portland, zat tepung yang terbuat dari klinker tanah, kalsium sulfat, dan aditif kecil lainnya. Klinker adalah bahan yang biasanya terbuat dari batu kapur dan mineral, yang dihancurkan dan digiling bersama, kemudian dipanaskan. Kalsium sulfat ditambahkan, dan klinker digiling menjadi bubuk semen. Prosesnya membutuhkan sejumlah besar energi; ia memiliki jejak karbon yang sangat besar, dan menyumbang sekitar 7% hingga 8% dari karbon dioksida yang dipancarkan setiap tahun.
Fly ash, yang sebagian besar terdiri dari silikon dioksida dan kalsium oksida, dapat digunakan sebagai pengganti semen Portland, atau sebagai suplemen. Bahan penyusun fly ash bersifat pozzolan, artinya dapat digunakan untuk mengikat — atau semen — material menjadi satu. Bahan pozzolan umumnya menambah daya tahan dan kekuatan beton.
Potensi Mengurangi Kontaminasi
Beton yang dibuat dengan fly ash sering dianggap ramah lingkungan. Ini mengikat bahan kimia beracun yang ada dalam fly ash dengan cara yang seharusnya mencegah mereka mencemari sumber daya alam. Menggunakan beton hijau sebagai pengganti atau sebagai tambahan semen Portland menggunakan lebih sedikit energi, membutuhkan penambangan yang tidak terlalu invasif, dan mengurangi konsumsi sumber daya dan emisi CO2.
Investigasi Dampak Lingkungan Secara Keseluruhan
Meskipun tidak dianggap sebagai bahan berbahaya oleh sebagian besar badan pengatur dunia termasuk Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA), abu terbang mungkin mengandung sejumlah besar bahan beracun. Ada insiden di mana fly ash telah larut ke dalam air tanah yang menyebabkan kanker, cacat lahir, dan masalah kesehatan lainnya. Di banyak daerah, tidak ada peraturan atau persyaratan pemantauan bagi perusahaan yang membuat dan membuang fly ash. Abu yang tidak digunakan untuk membuat produk seperti semen fly ash sering dibuang di tempat pembuangan sampah dan tambang yang terbengkalai.
Saat ini tidak diketahui apakah semen yang dibuat dari produk sampingan pembakaran batu bara akan melepaskan bahan kimia ke udara atau tanah, dan hanya ada sedikit data tentang apa yang mungkin terjadi di masa depan ketika beton yang dibuat dengan bahan tersebut lapuk dan terkikis. Beberapa lembaga lingkungan, seperti EPA, Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), dan California’s Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), telah menetapkan batas kadar merkuri yang dapat diterima dalam abu terbang yang digunakan dalam semen abu terbang. Diharapkan, dengan membatasi beberapa bahan kimia paling berbahaya yang ditemukan dalam fly ash, potensi masalah di masa depan dapat diminimalkan.