Optimalisasi Imobilisasi Limbah Radioaktif Uranium dengan Teknologi Synroc Berbahan Abu Batubara

          Limbah radioaktif uranium memerlukan penanganan yang hati-hati untuk mencegah dampak buruk terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Salah satu metode yang telah berkembang untuk menangani limbah radioaktif adalah imobilisasi melalui matriks synroc (synthetic rock). Synroc menawarkan stabilitas fisik dan kimia yang tinggi, menjadikannya pilihan unggul untuk menyimpan limbah radioaktif. Penelitian ini mengeksplorasi penggunaan abu batubara sebagai bahan matriks alternatif untuk pembuatan synroc. Abu batubara memiliki sifat kimia yang mendukung stabilitas matriks, seperti kandungan silika, alumina, dan mineral lainnya yang serupa dengan bahan pembentuk batuan alami. 

         Limbah radioaktif merupakan produk sampingan dari berbagai aktivitas nuklir, termasuk penggunaan uranium dalam pembangkit listrik tenaga nuklir, penelitian, dan aplikasi medis. Limbah ini memiliki sifat radiotoksik yang berpotensi mencemari lingkungan dan membahayakan kesehatan manusia. Oleh karena itu, teknologi yang dapat mengisolasi limbah radioaktif secara aman sangat diperlukan. Synroc adalah salah satu teknologi imobilisasi limbah radioaktif yang dikembangkan sebagai alternatif bagi metode tradisional seperti penyimpanan dalam bentuk kaca (vitrifikasi). Synroc dirancang menyerupai batuan alami yang stabil dalam jangka waktu jutaan tahun. Matriks ini biasanya terdiri dari bahan keramik berbasis titanium oksida, zirkonia, dan mineral lainnya. Namun, penelitian untuk mencari bahan matriks alternatif yang lebih ekonomis dan mudah diperoleh terus berkembang. Salah satu kandidat yang menjanjikan adalah abu batubara, limbah padat dari pembakaran batubara yang mengandung silika dan alumina dalam jumlah besar.

      Limbah radioaktif uranium memiliki sifat radiotoksik yang tinggi dengan masa paruh yang bervariasi. Isotop uranium seperti U-235 dan U-238 dapat bertahan di lingkungan selama ribuan hingga jutaan tahun. Jika tidak dikelola dengan baik, limbah ini dapat mencemari tanah, air, dan udara, menyebabkan efek radiasi yang berbahaya bagi makhluk hidup. Metode tradisional untuk penanganan limbah uranium melibatkan penyimpanan dalam fasilitas geologis dalam bentuk kontainer logam atau matriks kaca. Namun, metode ini memiliki beberapa kelemahan, seperti potensi pelarutan dalam kondisi lingkungan tertentu dan risiko kegagalan jangka panjang. Synroc menawarkan keunggulan dengan stabilitas kimia dan termal yang lebih tinggi, menjadikannya solusi ideal untuk imobilisasi limbah radioaktif.

         Abu batubara adalah limbah dari pembakaran batubara yang umumnya dianggap sebagai bahan tak berguna. Namun, abu ini memiliki komposisi kimia yang menarik untuk digunakan sebagai bahan matriks synroc. Kandungan utama abu batubara meliputi:

Silika (SiO2): Memberikan kekuatan struktural dan stabilitas kimia.

Alumina (Al2O3): Menambah kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap korosi.

Mineral lain (Fe2O3, CaO, MgO): Berkontribusi pada sifat termal dan kimia matriks 

Dengan mencampur abu batubara dengan bahan tambahan seperti titanium oksida dan zirkonia, matriks synroc yang dihasilkan dapat memiliki sifat fisik dan kimia yang menyerupai batuan alami. Penggunaan abu batubara juga mendukung prinsip ekonomi sirkular, di mana limbah industri dimanfaatkan kembali untuk aplikasi bernilai tinggi.
       

Proses pembuatan synroc berbasis abu batubara melibatkan beberapa tahapan utama:

1. Persiapan Bahan: Abu batubara dikarakterisasi untuk menentukan komposisi kimianya dan dicampur dengan bahan tambahan seperti titanium oksida, zirkonia, dan silikat.

2. Pencampuran: Bahan-bahan dicampur secara homogen menggunakan metode mekanis untuk memastikan distribusi yang merata.

3.