Ditulis oleh:

Sisa tayar kenderaan merupakan salah satu cabaran pencemaran alam sekitar yang kritikal pada masa kini. Statistik menunjukkan bahawa berbilion tayar kenderaan mencapai tamat tempoh penggunaan setiap tahun di seluruh dunia. Dengan jangka hayat fizikal tayar yang mampu bertahan antara 80 hingga 100 tahun. Longgokan sisa tayar yang tidak diuruskan dengan sistematik akan menimbulkan risiko pencemaran tanah dan sumber air. Selain itu, tayar terkumpul berpotensi menjadi punca kebakaran yang menghasilkan gas toksik berbahaya kepada kesihatan awam dan kualiti udara sekitar.

Teknologi Pirolisis dalam Pemulihan Bahan

Kemajuan dalam sains teknologi pirolisis adalah salah satu cara penyelesaian untuk memproses sisa tayar. Pirolisis adalah proses termokimia yang melibatkan penguraian bahan organik pada suhu yang tinggi dalam keadaan ketiadaan gas oksigen. Proses ini membolehkan pengekstrakan komponen bernilai daripada tayar terbuang, termasuk minyak bahan api, gas sintetik, keluli, dan karbon hitam kitar semula (recycled carbon black, rCB).

Sifat dan Ciri Karbon Hitam Kitar Semula

Karbon hitam merupakan bahan pengisi yang penting dalam industri polimer, khususnya dalam pembuatan tayar kenderaan. Bahan ini berfungsi sebagai penguat yang mampu meningkatkan sifat mekanikal getah. Selain industri tayar, karbon hitam digunakan dalam formulasi dakwat percetakan, pigmen cat, dan kompaun plastik. Namun, rCB yang diperoleh melalui pirolisis tayar mengandungi bahan pencemar seperti abu mineral, sebatian sulfur, dan unsur logam berat secara langsung mengurangkan kualiti rCB berbanding dengan karbon hitam komersial dan mengehadkan penggunaannya dalam aplikasi bernilai tinggi.

Metodologi Rawatan Kimia untuk Peningkatan Kualiti

Penyelidikan menunjukkan bahawa kualiti rCB boleh ditingkatkan melalui rawatan kimia yang sistematik. Proses ini melibatkan penggunaan pelarut organik seperti toluena dan larutan asid untuk menghilangkan kekotoran permukaan dan mengubah struktur karbon hitam. Rawatan kimia menghasilkan peningkatan kandungan karbon dalam rCB dan mengurangkan peratusan bahan pencemar dalam karbon. Analisis struktur menunjukkan bahawa rCB terawat mempunyai luas permukaan spesifik yang lebih tinggi dengan taburan saiz liang yang lebih seragam. Maka, ia adalah lebih sesuai untuk aplikasi seperti rawatan air (bahan jerapan). Keupayaan penjerapan rCB terawat menunjukkan peningkatan ketara berbanding rCB mentah, khususnya dalam penyingkiran pewarna sintetik dari larutan berakua.

Pewarna sintetik daripada industri tekstil, kimia, dan makanan merupakan pencemar yang sukar dibiodegradasi dan boleh memudaratkan ekosistem akuatik. Penggunaan rCB terawat sebagai penjerap menawarkan alternatif kos efektif kepada karbon komersial dalam aplikasi rawatan air industri. Selain pewarna, rCB terawat juga menunjukkan potensi dalam penyingkiran ion logam berat seperti kadmium, plumbum, dan krom daripada larutan. Keupayaan pelbagai fungsi ini menjadikan rCB sebagai bahan jerapan serbaguna dalam teknologi rawatan air. 

Selain itu, sektor pertanian juga menggunakan teknologi filem sungkupan (Mulching Film) berasaskan rCB dan digunakan untuk penutupan permukaan tanah. Filem sungkupan berfungsi mengawal parameter mikroiklim di sekitar zon perakaran tanaman. Antara fungsi filem sungkupan adalah seperti berikut: 

1. Kawalan Parameter Termodinamik Tanah

Penggunaan filem sungkupan berasaskan rCB memberikan kesan terhadap profil suhu tanah. Sifat termal bahan rCB membolehkan penyerapan radiasi solar pada waktu siang, manakala kehilangan haba dikurangkan pada waktu malam. Kestabilan suhu tanah ini memberi kesan positif terhadap aktiviti mikroorganisma tanah dan proses fisiologi akar tanaman. Filem sungkupan juga mengurangkan kadar sejatan daripada permukaan tanah, sekali gus meningkatkan kecekapan penggunaan air dalam sistem pertanian. Pengekalan kelembapan tanah ini amat relevan untuk kawasan yang mengalami tekanan hidrik. 

2. Penekanan Pertumbuhan Spesies Invasif

Filem sungkupan berfungsi sebagai penghalang fizikal yang mengehadkan penetrasi cahaya ke permukaan tanah. Pengurangan fotosintesis aktif oleh spesies rumpai mengakibatkan penurunan populasi tumbuhan yang tidak dikehendaki. Kaedah ini menawarkan pendekatan pengurusan rumpai yang mengurangkan pergantungan kepada herbisid kimia.

3. Peningkatan Produktiviti Tanaman

Gabungan kawalan suhu, pengekalan kelembapan, dan pengurusan rumpai menghasilkan keadaan pertumbuhan yang optimum untuk tanaman komersial. Kajian awal menunjukkan peningkatan hasil tanaman hortikultur seperti Solanum lycopersicum (tomato), Capsicum annuum (cili), dan Cucumis sativus (timun) apabila menggunakan filem sungkupan berasaskan rCB.

4. Kelebihan Biodegradasi

Berbeza dengan filem sungkupan plastik konvensional yang bersifat tidak terurai. Filem sungkupan berasaskan rCB bersifat biodegradasi dan boleh terurai secara semula jadi. Proses penguraian berlaku melalui aktiviti mikroorganisma tanah dalam tempoh beberapa bulan selepas aplikasi. Sifat ini mengelakkan pengumpulan sisa plastik dalam tanah pertanian. 

Cabaran dan Perspektif Masa Depan

Walaupun teknologi rCB menunjukkan potensi besar, beberapa cabaran kritikal perlu diatasi untuk mencapai kejayaan komersial. Proses rawatan kimia memerlukan kawalan parameter ketat dan bahan kimia khusus, menjadikan kos operasi tinggi berbanding karbon hitam konvensional. Variasi komposisi tayar asal mengakibatkan ketidakseragaman sifat rCB kerana perbezaan formulasi getah, jenis karbon hitam, dan bahan tambahan mempengaruhi karakteristik produk. Penerimaan industri juga terhad disebabkan isu konsistensi kualiti, kebolehpercayaan bekalan, dan persepsi terhadap produk kitar semula.

Transformasi sisa tayar kepada rCB memerlukan pendekatan bersepadu melibatkan penyelidikan lanjutan, pembangunan teknologi, dan sokongan dasar. Penggunaan rCB menyokong ekonomi kitaran dengan mengubah sisa kepada sumber, mengurangkan pergantungan bahan mentah baharu dan meminimumkan beban alam sekitar. Integrasi rCB dalam pertanian dan rawatan air menyelesaikan cabaran pencemaran sambil menjana nilai ekonomi. Inisiatif ini menyumbang kepada Matlamat Pembangunan Mampan (SDG) PBB, khususnya SDG 6 (Air Bersih dan Sanitasi), SDG 12 (Penggunaan Bertanggungjawab), SDG 13 (Tindakan Iklim), dan SDG 15 (Kehidupan di Darat). Kolaborasi antara institusi penyelidikan, industri, dan kerajaan penting untuk pengoptimuman proses, pengurangan kos, dan pembangunan aplikasi baharu melalui pelaburan infrastruktur dan program kesedaran industri.

Secara konklusi, karbon hitam kitar semula yang diperoleh daripada pirolisis sisa tayar menawarkan penyelesaian inovatif kepada masalah pengurusan sisa sambil menyediakan bahan bernilai untuk pelbagai aplikasi. Melalui rawatan kimia yang sesuai, kualiti rCB boleh ditingkatkan untuk memenuhi keperluan aplikasi dalam rawatan air dan pertanian mampan. Walaupun cabaran teknikal dan ekonomi masih wujud, potensi rCB sebagai alternatif mesra alam kepada bahan konvensional adalah signifikan. Kejayaan dalam membangunkan teknologi rCB akan menyumbang kepada pengurangan pencemaran alam sekitar, peningkatan kecekapan sumber, dan pembangunan sektor ekonomi baharu yang berasaskan prinsip kelestarian.