Inovasi Komposit HDPE dan PCM Sebagai Material Genteng Adaptif Iklim Tropis
Downloads
Permasalahan kenyamanan termal bangunan di wilayah tropis menjadi isu penting, terutama akibat tingginya intensitas radiasi matahari yang berdampak pada peningkatan suhu ruang dan konsumsi energi untuk pendinginan buatan. Di sisi lain, limbah plastik jenis HDPE (High Density Polyethylene) terus mengalami peningkatan seiring pertumbuhan konsumsi produk plastik, namun pemanfaatannya kembali sebagai material bernilai tambah masih belum optimal. Kondisi ini membuka peluang pemanfaatan HDPE sebagai material konstruksi alternatif yang lebih berkelanjutan, sejalan dengan prinsip ekonomi sirkular dalam industri konstruksi. Riset ini bertujuan mengkaji potensi komposit HDPE dan PCM sebagai material genteng yang mampu beradaptasi terhadap fluktuasi suhu iklim tropis, sekaligus menjadi solusi ganda bagi permasalahan lingkungan dan kenyamanan termal bangunan. Salah satu pendekatan yang dilakukan adalah mengombinasikan HDPE dengan PCM (Phase Change Material) yang mampu menyerap dan melepaskan panas laten saat perubahan fase, sehingga dapat menstabilkan suhu permukaan atap secara pasif tanpa energi tambahan. Faktor yang dipertimbangkan dalam pengembangan komposit ini antara lain sifat mekanik HDPE seperti kekuatan tarik dan ketahanan cuaca, karakteristik termal PCM meliputi titik leleh dan kapasitas panas laten, serta pengembangan material komposit bidang konstruksi. Integrasi PCM dalam matriks HDPE berpotensi meningkatkan kemampuan material menstabilkan suhu ruang di bawah atap, meskipun perlu memperhatikan keseimbangan komposisi agar penambahan PCM tidak menurunkan kekuatan struktur maupun ketahanan mekanik genteng. Dengan demikian, komposit HDPE-PCM memiliki peluang besar untuk dikembangkan sebagai material genteng inovatif yang tidak hanya berkontribusi pada peningkatan kenyamanan termal bangunan di iklim tropis, tetapi juga mendukung upaya pengurangan limbah plastik secara berkelanjutan serta pengembangan material konstruksi ramah lingkungan di masa mendatang.
Abeysinghe, S., Gunasekara, C., Bandara, C., Nguyen, K., Dissanayake, R., & Mendis, P. (2021). Engineering performance of concrete incorporated with recycled high-density polyethylene (HDPE)—A systematic review. Polymers, 13(11), 1885.
Alvarado, J. (2021). Phase change materials in building envelopes: A review. Energy and Buildings, 233, 110650.
Hendrayana, A., Susanti, R., & Fauziyah, S. (2024). Pemanfaatan limbah high density polyethylene (HDPE) geomembrane sebagai campuran beton normal. Jurnal Sipil dan Arsitektur, 2(2), 25–34.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2023). Laporan pengelolaan sampah nasional 2023. KLHK.
Kulkarni, P., Ravekar, V., Rao, P. R., Waigokar, S., & Hingankar, S. (2022). Recycling of waste HDPE and PP plastic in preparation of plastic brick and its mechanical properties. Cleaner Materials, 1(5), 100113. https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100113
Messenger, M. A., Troxler, C. J., Melendez, I., Freeman, T. B., Reed, N., Rodriguez, R. M., & Boetcher, S. K. S. (2023). Mechanical and thermal characterization of phase-change material and high-density polyethylene functional composites for thermal energy storage. Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME, 145(6), 061005.
Mohan, A., & Deepak, P. (2021). Effects of alkali treatment on polymer composite interfaces. Materials Today: Proceedings, 45, 824–829.
Mustakim, M., Rahima, R., Muis, A., & Sulfanita, A. (2023). Studi perbandingan kuat tekan paving block berbahan dasar limbah plastik. Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil, 20(1), 41–50. https://doi.org/10.30630/jirs.v20i1.1022
Pongoh, I. M., & Masjud, Y. I. (2024). The study of high-density polyethylene (HDPE) waste utilization into particle board. Applied Environmental Science, 1(2).
Rafiq, M. (2021). Recycled plastic as construction material: Performance and durability. Journal of Building Engineering, 43, 102551.
Rahmalina, D., Miftahudin, I. C., & Ismail, I. (2023). Peningkatan performa termal phase change material dengan komposit berbasis parafin/high-density polyethylene melalui penambahan carbon nanotube. TURBO: Jurnal Program Studi Teknik Mesin, 12(2). https://doi.org/10.24127/trb.v12i2.2813
Rizal, R. F., & Munir, M. (2024). Enhancing thermal performance using phase change materials in energy systems. Power Engineering and Engineering Thermophysics, 3(4), 266–278.
Suyitno, B. M., Rahmalina, D., Ismail, I., & Rahman, R. A. (2023). Composite PCM with HDPE for thermal stability. Revue des Composites et des Matériaux Avancés, 33(3), 145–151.
Taufiqurrahman, M. (2025). HDPE plastic waste as fine aggregate substitute in lightweight concrete. Teknisia Journal, 30(1).
Wang, Q., Chen, Z., & Liu, Y. (2023). Mechanical properties of HDPE composites for construction applications. Journal of Composite Science, 7(4), 163.
Wang, X., Li, W., Luo, Z., Wang, K., & Shah, S. P. (2022). A critical review on phase change materials (PCM) for sustainable and energy efficient building: Design, characteristic, performance and application. Energy and Buildings, 260, 111923. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.111923
Zhang, X., Li, Y., & Wang, H. (2023). HDPE-based composite phase change materials for thermal storage. Journal of Energy Storage, 60, 106603.
Zulkernain, N. H., Gani, P., Chuan, N. C., & Uvarajan, T. (2021). Utilisation of plastic waste as aggregate in construction materials: A review. Construction and Building Materials, 296, 123669. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123669
Copyright (c) 2026 Devtama Reihan Saputra, Juanita Juanita
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
