ETFE, Material Infrastruktur Ramah Lingkungan

ETFE pada eksterior Beijing National Aquatics Center (sumber : https://www.shutterstock.com/image-photo/beijing-2008-olympic-swimming-stadiumwatercube-13635394)

Keberlanjutan lingkungan merupakan salah satu persoalan yang sedang dihadapi umat manusia. Perkembangan teknologi dan pertumbuhan penduduk yang cepat memberikan berbagai efek pada lingkungan, baik itu dampak positif maupun negatif. Dalam bidang pembangunan, terdapat beberapa material yang dapat berpengaruh buruk pada lingkungan, salah satunya adalah semen. Semen merupakan salah satu bahan dasar beton dan salah satu material yang paling umum, dan manufaktur semen adalah sumber polusi industri terbesar ketiga di dunia (U.S. Environmental Protection Agency). Salah satu inovasi yang sudah diterapkan di berbagai infrastruktur di dunia adalah penggunaan ETFE. ETFE atau Ethylene Tetrafluoroethylene adalah sebuah material inovatif yang dikembang sebagai pengganti material kaca. Banyak infrastruktur ternama di dunia yang sudah menerapkan ETFE, beberapa diantaranya adalah the Allianz Arena di Munich, Beijing National Aquatics Centre (The Water Cube) di Beijing, the Eden Project di Cornwall, dan yang terbaru di Indonesia adalah Jakarta International Stadium. Lantas mengapa ETFE banyak dipilih untuk dijadikan sebagai salah satu material dalam pembangunan berbagai infrastruktur?

Apa itu ETFE?

ETFE atau Ethylene Tetrafluoroethylene adalah sebuah polimer dan merupakan plastik berbahan dasar fluor. Kemampuan ETFE dianggap jauh lebih unggul dibandingkan dengan material berbahan kaca, di antaranya dalam ketahanan, berat, dan transparansi. ETFE pertama kali dikembangkan oleh sebuah perusahaan kimia di Amerika bernama DuPont pada tahun 1970-an sebagai film yang tahan panas dan ringan yang digunakan sebagai bahan lapis dalam industri aerospace (Richardson, 2009). Semenjak itu, material lapis tersebut mulai digunakan dalam berbagai proyek bidang pertanian dan arsitektur sebagai lapisan penutup pada rumah kaca dan pelindung dari sinar surya. Popularitas ETFE sebagai material konstruksi berkembang pesat ketika sebuah proyek berskala besar mengaplikasikan ETFE pada konstruksinya yaitu the Eden Project di Cornwall, Inggris pada tahun 2001. Saat itu, para arsitek menyadari kemampuan ETFE yang memiliki koefisien gesek yang rendah sehingga mencegah kotoran menempel pada permukaannya, sehingga dapat menghemat biaya rawat. Keberhasilan proyek the Eden Project dalam penggunaan ETFE membuat banyak proyek skala besar yang menerapkan ETFE pada bangunannya, seperti the Allianz Stadium (2005) dan Beijing National Aquatics Centre (2008).

Kelebihan ETFE

Keberhasilan ETFE sebagai material bangunan tentu saja bukan tanpa alasan, ETFE memiliki kemampuan bervariasi yang berhasil mengungguli material lain. Umumnya, ETFE digunakan sebagai material untuk bahan atap suatu infrastruktur. ETFE memiliki keunggulan utama, yakni kemampuan transmisi cahaya yang luar biasa. ETFE memiliki tingkat transparansi sebesar 90% sampai 95% dan tidak menghalangi sinar UV, sehingga sangat efektif untuk digunakan dalam bidang pertanian. ETFE memiliki ketahanan yang tinggi dengan kekuatan tarik yang sangat tinggi. ETFE memiliki koefisien gesek yang rendah sehingga kotoran tidak mudah menempel, kemampuan ini dapat mempermudah dan mengurangi biaya perawatan. Dibandingkan dengan kaca, penggunaan ETFE diperkirakan dapat menghemat biaya pemasangan sebesar 24% hingga 70% (Craven, 2018), salah satu alasannya adalah ETFE tidak membutuhkan struktur besi penopang yang banyak. ETFE memiliki massa yang cukup ringan, yakni hanya 1% dari massa material kaca dan kemampuan transmisi cahaya yang lebih tinggi daripada material kaca. ETFE memiliki ketahanan kimia, ketahanan temperatur dengan jangkauan -185ᵒC hingga 150ᵒC, ketahanan radiasi, dan ketahanan mekanis dengan kekuatan tarik sebesar 42 MPa dan elastisitas yang dapat memanjang hingga 300% sampai 600% panjang sebenarnya. ETFE memiliki tingkat keamanan yang tinggi, salah satunya adalah jika ETFE terbakar, ETFE memiliki kemampuan untuk memadamkan sendiri dan tidak menghasilkan pertikel yang terbakar.

Dampak ETFE bagi Lingkungan

Selain berbagai macam keunggulan yang telah disebutkan, pemakaian ETFE memiliki beberapa manfaat bagi lingkungan. Kemampuan transmisi cahaya yang tinggi ETFE dapat mengurangi pemakaian energi dan sumber cahaya. Selain itu, ETFE memiliki kemampuan untuk menahan atau memerangkap energi surya sehingga menambah energi panas alami tanpa memakai energi tambahan. Keunggulan lainnya adalah ETFE dapat didaur ulang dan memiliki keawetan yang baik, ETFE dikatakan dapat bertahan hingga 30 tahun (Landrell, 2016), karena tidak terpengaruh oleh sinar UV, polusi udara, dan segala bentuk kerusakan akibat lingkungan, kemudian ETFE dapat didaur ulang. Keunggulan dan karakteristik ETFE yang sudah disebutkan membuktikan bahwa ETFE memiliki potensial yang sangat tinggi untuk digunakan daripada beberapa material lain.

Penggunaan ETFE Lainnya

Selain menjadi bahan atap atau bahan konstruksi proyek besar, aplikasi dari ETFE terdapat berbagai macam. ETFE digunakan sebagai pembungkus kabel listrik yang digunakan pada tegangan tinggi, contohnya pada kabel listrik kapal terbang dan kapal angkasa. ETFE juga digunakan pada industri nuklir sebagai pembungkus kabel dan kabel ikat karena memiliki ketahanan mekanis yang tinggi. ETFE dapat diikatkan dengan FRP (fibre-reinforced plastic) membentuk lapisan termoplastik yang diaplikasikan pada pipa, tangki, dan kapal laut sebagai pelindung dari korosi. ETFE juga digunakan pada beberapa bagian dari panel surya. Hingga saat ini, banyak penelitian dan inovasi yang tengah dikembangkan untuk penggunaan ETFE.

Kekurangan ETFE

Di samping semua keunggulan tersebut, tentunya ETFE tidak sempurna dan masih memiliki beberapa kekurangan yang harus diperhatikan. Karena ETFE berbahan dasar plastik, ETFE cenderung menghasilkan lebih banyak suara dari luar dibandingkan dengan material kaca, contohnya ketika hujan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, atap ETFE dapat ditambahkan lapisan yang dapat berpengaruh pada biaya. ETFE biasanya dipasang dengan beberapa lapisan yang harus mengembung dan membutuhkan tekanan udara yang stabil. Akibatnya, penampilan sebuah gedung yang menggunakan ETFE dapat berubah jika tekanan udaranya kurang mencukupi. ETFE dapat dikatakan sebagai material yang cukup baru, sehingga pemakaian ETFE masih kurang dianjurkan untuk bangunan skala kecil seperti perumahan (Craven, 2018).

Mengapa ETFE Digunakan?

ETFE memiliki banyak keunggulan jika dibandingkan dengan material lain seperti kaca serta memiliki keunggulan yang bersifat ramah lingkungan. Penerapan ETFE yang berpotensi untuk mengurangi penggunan energi dan ramah lingkungan sangat penting untuk membantu menciptakan lingkungan yang berkelanjutan. Salah satu permasalahan besar yang di hadapi dunia adalah keberlangsungan lingkungan alam yang dipengaruhi oleh kegiatan manusia, tidak terkecuali dalam bidang pembangunan. Pertumbuhan penduduk dan kemajuan teknologi yang pesat mendorong pembangunan secara terus-menerus di seluruh bagian dunia, dan masih banyak pembangunan tersebut yang mengabaikan konsekuensi terhadap lingkungan.

Pembangunan adalah kegiatan manusia yang sangat penting dan tanpa adanya pembangunan, peradaban dunia tidak akan berkembang dan akan berpengaruh pada bidang lainnya. Ide atau inovasi baru sangat dibutuhkan untuk menciptakan pembangunan yang lebih efektif dan dapat membantu keberlangsungan lingkungan. Inovasi ETFE membuktikan bahwa terdapat alternatif material bangunan yang dapat menggantikan material sebelumnya yang menyebabkan pencemaran, seperti semen. Oleh karena itu, pengembangan ETFE dan material alternatif lainnya harus dilakukan pada masa yang akan datang untuk mengurangi kerusakan lingkungan.

Referensi

Designing Buildings. 2021. ETFE. https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/ETFE, diakses pada 8 Juni 2022.

Craven, Jackie. (2018, 19 November). ETFE and the New Look of Plastic. https://www.thoughtco.com/what-is-etfe-new-bubble-buildings, diakses pada 8 Juni 2022.

Richardson, Amy. (2009, 5 Maret). ETFE: Why this Building Material is Gaining Popularity. https://www.architen.com/articles/etfe-the-new-fabric-roof/, diakses pada 8 Juni 2020

Fabritecture. ETFE. https://fabritecture.com/knowledge/etfe/, Diakses pada 8 Juni 2022.

IvyPanda. (2021, 12 April) . Ethylene Tetrafluoroethylene Construction Material Research Paper. H https://ivypanda.com/essays/ethylene-tetrafluoroethylene-construction-material, diakses pada 8 Juni 2022.

Lynch, Patrick. (2019, 6 April). What is ETFE and Why Has it Become Architecture's Favorite Polymer?. https://www.archdaily.com/784723/etfe-the-rise-of-architectures-favorite-polymer, diakses pada 8 Juni 2022.

Omnexus. A Complete Guide on Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE). https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/ethylene-tetrafluoroethylene-etfe-plastic, Diakses pada 8 Juni 2022.

Wikipedia. ETFE. https://en.wikipedia.org/wiki/ETFE, diakses pada 8 Juni 2022.

Landrell, Architen. (2016, 11 Juli). ETFE Foil Cushions – What Do You Want to Know?. https://www.architen.com/articles/etfe-foil-cushions-common-question, diakses pada 22 Juni 2022.