///

Jejak karbon pada jembatan

Berapa banyak karbon yang dikeluarkan dalam pembangunan jembatan dan viaduk saat ini yang dapat digunakan untuk mengurangi jumlah karbon pada bangunan di masa depan?

Industri konstruksi menyumbang sekitar 40% dari emisi karbon di seluruh dunia, dengan produksi baja dan semen, masing-masing menyumbang sekitar 8%. Karena penggunaan baja dan semen, jembatan dan viaduk memerlukan tingkat masukan karbon yang tinggi dibandingkan dengan jenis infrastruktur lainnya, seperti jalan raya dan rel kereta api. Oleh karena itu, jembatan dengan desain yang ramah lingkungan dapat membantu mengurangi emisi karbon dalam industri konstruksi.

Tautan Video Pendek: Dapatkah JEMBATAN Mengurangi Jejak Karbon Kita? #shorts

Untuk mencapai tujuan kami dalam membatasi dan pada akhirnya mengurangi emisi karbon, sangat penting bagi kami untuk memiliki pemahaman yang jelas tentang penggunaan karbon saat ini. Sebagai bagian dari upaya penelitian yang berkelanjutan, data yang dikumpulkan dalam penelitian ini menghitung jejak karbon dari berbagai infrastruktur, bangunan, dan yang terbaru, jembatan. Artikel berikut ini akan membuat narasi berdasarkan data tersebut.

Ukuran itu Penting

Terdapat korelasi antara peningkatan emisi karbon dan struktur umum jembatan (panjang, bentang dan luas). Jembatan dalam studi ini bervariasi dari jembatan penyeberangan selebar 2 m hingga jembatan layang selebar 50 m. Untuk mengeliminasi dampak dari lebar yang bervariasi, metrik terbaik untuk dianalisis adalah luas jembatan. Seperti yang terlihat pada Gambar 1, jejak karbon diukur dalam ton emisi karbon. Data menunjukkan bahwa 10 jembatan terbesar menyumbang 75% dari total emisi karbon. Hal ini menyoroti pentingnya ukuran jembatan dalam mengukur emisi karbon dan dengan demikian, kita perlu mempertimbangkan untuk meminimalisir emisi karbon pada jembatan-jembatan terbesar.

Gambar 1. Area jembatan (meter persegi) terhadap jejak karbon (ton emisi karbon) dengan data yang baik (hijau) dan buruk (merah) disorot. Sumber: David Collings

Data kami menunjukkan beberapa pola yang menarik. Jembatan penyeberangan (titik oranye) dikelompokkan di ujung bawah data dengan karbon yang lebih rendah. Proyek perbaikan dan pemugaran juga memiliki jejak karbon yang lebih rendah; mempertahankan jembatan yang sudah ada adalah karbon yang baik! Jembatan yang berada di atas garis umum cenderung memiliki fondasi atau struktur bawah tanah yang lebih besar. Dengan memberikan pertimbangan lebih pada pondasi dan substruktur di bawah jembatan, kita dapat memberikan dampak yang signifikan dalam mengurangi jejak karbon jembatan.

Gambar 2. Biaya jembatan ( Jutaan Euro) terhadap jejak karbon (ton emisi karbon) dengan PDB-Karbon Inggris/Eropa ditunjukkan dengan garis merah muda. Sumber: David Collings

Biaya merupakan aspek penting dalam konstruksi jembatan dan perlu ditinjau dengan cermat oleh perancang, klien, dan pembangun. Keandalan data merupakan masalah utama ketika menganalisis basis data karbon. Karena masalah reliabilitas dari database publik tentang karbon bangunan, 60% data ditolak sebagai bagian dari penelitian ini. Masalah utama pada jembatan adalah kurangnya data yang tersedia dan bukan karena data tersebut tidak dapat diandalkan.

Biaya dari Karbon

Korelasi antara PDB suatu negara dengan total emisi karbonnya sudah diketahui dengan baik. Penelitian kami menunjukkan bahwa korelasi yang sama juga terjadi antara biaya jembatan dan jejak karbonnya (seperti yang terlihat pada Gambar 2). Data tersebut dengan jelas menggambarkan bahwa ketika biaya sebuah jembatan meningkat, begitu juga dengan kandungan karbonnya. Hal ini sejalan dengan temuan sebelumnya pada data bangunan dan PDB. Biaya pada Gambar 2 disajikan dalam Euro karena sebagian besar jembatan dalam data tersebut berasal dari Inggris dan Eropa.

Biaya merupakan aspek penting dalam konstruksi jembatan dan perlu ditinjau dengan cermat oleh perancang, klien, dan pembangun. Keandalan data merupakan masalah utama ketika menganalisis basis data karbon. Karena masalah reliabilitas dari database publik tentang karbon bangunan, 60% data ditolak sebagai bagian dari penelitian ini. Masalah utama pada jembatan adalah kurangnya data yang tersedia dan bukan karena data tersebut tidak dapat diandalkan.

Mengolah Data

Data dasar yang disajikan di atas memberikan indikator yang luas tentang kecenderungan data anomali. Metode analisis data yang umum digunakan adalah normalisasi data, yang memungkinkan para peneliti untuk membandingkan data yang berbeda dalam format yang terstandarisasi. Metode yang berguna untuk menormalkan jembatan dan bangunan adalah dengan membagi data karbon dengan luasnya sehingga jembatan penyeberangan terkecil (50 m2) dapat dibandingkan secara langsung dengan jembatan gantung terbesar (135.000 m2). Normalisasi data dapat memberikan perspektif yang berbeda dan membantu dalam membandingkan jembatan-jembatan baru. Gambar 3 menunjukkan jejak karbon yang dinormalisasi dengan bentang dan material jembatan.

Gambar 3. Karbon yang dinormalisasi (ton per meter persegi) dengan bentang jembatan (meter) dan material; baja (merah) atau beton/semen (hitam). Sumber: David Collings

Rata-rata karbon yang dinormalisasi untuk jembatan adalah 2,4 ton per meter persegi jembatan. Terdapat sedikit perbedaan dalam nilai rata-rata untuk jembatan yang dibangun terutama dengan baja atau semen dan beton. Penelitian kami mengantisipasi adanya sebuah kecenderungan pada bentang jembatan, namun hal ini tidak teramati pada jembatan dengan bentang kurang dari 200m. Kesimpulan penting lainnya dari data ini adalah pentingnya mengurangi variasi penggunaan material dan emisi karbon, dengan tujuan agar semua jembatan berada di ujung bawah kisaran yang dinormalisasi (seperti yang ditunjukkan oleh warna hijau pada Gambar 3).

Implikasi di Masa Depan

Banyak penelitian tentang emisi karbon berbicara tentang perlunya mengurangi karbon. Penelitian ini memberikan angka yang jelas untuk masalah ini. Hal ini akan memungkinkan para insinyur dan arsitek untuk membuat tolok ukur desain masa depan dalam hal karbon.

Variasi dalam data menunjukkan bahwa tidak semua arsitek atau insinyur mempertimbangkan karbon dalam desain saat ini. Di masa mendatang, hal ini perlu diubah dengan fokus yang jelas pada semua jembatan untuk mencapai desain rendah karbon.

Para insinyur dan arsitek berupaya keras untuk membuat bagian-bagian jembatan yang kita lihat. Penelitian menunjukkan bahwa kita memasukkan banyak baja dan beton ke dalam tanah. Di masa mendatang, kita perlu memberikan lebih banyak pertimbangan pada karbon yang tidak terlihat dan terkubur ini.

Angka-angka tersebut menunjukkan adanya kecenderungan yang jelas yang akan mempengaruhi desain bangunan di masa depan, dan ukuran adalah yang terpenting. Mengatasi emisi karbon dari struktur terbesar yang ada akan sangat membantu dalam mencapai target pengurangan karbon.

πŸ”¬πŸ§«πŸ§ͺπŸ”πŸ€“πŸ‘©β€πŸ”¬πŸ¦ πŸ”­πŸ“š

Referensi jurnal

David, C. (2022) The Carbon Footprint of Bridges, Structural Engineering International, 32(4), pp. 501-506. https://doi.org/10.1080/10168664.2021.1917326

Dr. David Collings adalah seorang perancang jembatan, penulis, peneliti, dosen, dan Direktur Teknik di perusahaan konsultan internasional, Arcadis. Beliau meraih gelar PhD dari Universitas Surrey dan merupakan anggota Lembaga Insinyur Teknik Sipil. Beliau terlibat dalam perancangan jembatan baru dan pemeliharaan jembatan yang sudah ada. Selain itu, beliau juga terlibat dalam berbagai topik penelitian yang bertujuan untuk membina hubungan yang lebih erat antara industri dan akademisi.