Keamanan Kebakaran Lebih Penting Dari Sebelumnya – Apa yang Kita Lakukan?

Penghambat Api untuk Mengurangi Risiko Kebakaran

Dengan kebakaran hutan yang saat ini membakar seluruh lingkungan di Los Angeles, atau baru-baru ini di Hawaii, jelas mengapa setiap teknologi yang membantu mencegah atau memperlambat kebakaran harus dikejar.

Ada banyak sudut yang dapat kita gunakan untuk mengatasi masalah ini. Mulai dari pemanfaatan data yang lebih baik hingga bahan bangunan yang berbeda, atau pengelolaan air dan daerah hutan yang berbeda.

Namun, kita masih akan terus menggunakan banyak bahan yang mudah terbakar dalam kehidupan sehari-hari, hanya karena terlalu banyak produk berguna yang kebetulan mudah terbakar.

Kemungkinan lain adalah menggunakan bahan penghambat api, bahan kimia yang mengurangi risiko terbakar dan kecepatan kebakaran meluas. Ini dapat membuat perbedaan radikal, karena kebakaran yang lebih lambat lebih mungkin dipadamkan lebih awal atau memberi lebih banyak waktu bagi pemadam kebakaran untuk tiba dengan peralatan yang tepat.

Masalahnya adalah banyak bahan kimia penghambat api bersifat agak beracun, sehingga tidak praktis untuk banyak aplikasi. Salah satu contohnya adalah segala sesuatu yang sering bersentuhan dengan kulit manusia, seperti kain katun. Hal ini dapat berubah berkat penemuan delapan peneliti di Texas A&M University, yang telah mengembangkan penghambat api satu langkah baru untuk tekstil katun.

Mereka baru-baru ini mempublikasikan hasil mereka di ACS Applied Polymer Materials, dengan judul “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton¹”.

Mengapa Katun?

Katun adalah tekstil yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, berkat sifatnya yang luar biasa untuk membuat kain yang lembut, nyaman, dan dapat bernapas. Katun digunakan dalam pakaian dan pelapis serta menjadi kontributor utama bahan yang mudah terbakar di rumah (sofa, lemari, handuk, taplak meja, dll.), termasuk yang berada dekat dengan bahaya kebakaran (area memasak, lilin, rokok, dll.).

Katun sebagian besar terdiri dari α-selulosa, bahan yang sangat mudah terbakar. Hal ini membuat segala sesuatu yang terbuat dari katun terbakar sangat cepat dan sepenuhnya.

Alasan lain untuk fokus pada katun adalah bahwa hal ini akan segera membuka pasar besar bagi inovasi apa pun yang menargetkan bahan ini. Dan kemungkinan besar dapat diperluas ke bahan lain di kemudian hari.

Bagaimana Penghambat Api Bekerja

Sebagian besar penghambat api katun yang secara historis digunakan adalah senyawa halogen yang kini dihentikan karena toksisitasnya terhadap manusia. Molekul alternatif telah dieksplorasi oleh industri kimia selama bertahun‑tahun, termasuk kimia berbasis fosfor, nitrogen, silikon, dan boron.

Masalah sejauh ini dalam menemukan pengganti yang baik adalah biaya. Senyawa alternatif ini memerlukan perlakuan dalam beberapa langkah, yang pada akhirnya menambah biaya.

Cara kerja penghambat api adalah dengan menciptakan lapisan arang di atas bahan saat terbakar, yang menghalangi penyebaran api lebih lanjut. Biasanya, ini dilakukan dengan menggabungkan sumber asam dan sumber karbon.

Kadang‑kadang, “agen pengembang” ditambahkan, yang terdekomposisi akibat panas menjadi gas yang tidak mudah terbakar yang mengencerkan gas mudah terbakar dan melemahkan nyala api.

Penghambat Api Satu Langkah

Para peneliti meneliti kelas bahan kimia yang disebut polielektrolit: polyethylenimine (PEI) sebagai agen pengembang dan sodium hexametaphosphate (PSP) sebagai sumber asam. Pada kasus katun, bahan yang mudah terbakar itu sendiri merupakan sumber karbon.

Sumber: ACS Applied Polymer Materials

Campuran ini tidak beracun dan akan ideal untuk produksi massal pada semua kain katun. Namun sejauh ini, hanya proses dua langkah untuk menerapkan dan mengikat polielektrolit pada katun yang diketahui.

Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat menggunakan amonia (NH3) sebagai basa volatil untuk mengikat PEI dan PSP ke katun ketika amonia menguap. Mereka menemukan bahwa mereka dapat menerapkan seluruh campuran ke katun dan menguapkan amonia dalam satu langkah saja.

Menemukan Metode yang Tepat

Berbagai rasio PEI-ke-PSP dieksplorasi untuk menemukan komposisi optimal yang dapat mengurangi kebakaran katun.

Serat katun yang dihasilkan diperiksa di bawah mikroskop elektron (Scanning Electron Microscope – SEM), memungkinkan kami mengukur penyerapan penghambat api oleh serat katun.

Sumber: ACS Applied Polymer Materials

Faktor lain yang diukur adalah ketahanan perlakuan terhadap pembilasan. Karena kain katun kemungkinan akan sering dibersihkan, penghambat api apa pun yang tidak tahan terhadap paparan air dan pembilasan akan memiliki kegunaan yang sangat terbatas dalam kondisi nyata.

“Teknologi ini dapat dioptimalkan untuk dengan cepat, mudah, dan aman menghambat api pada banyak bahan yang mudah terbakar, menawarkan perlindungan luas dalam kehidupan sehari‑hari, menghemat uang dan nyawa masyarakat umum.”

Maya D. Montemayor – Mahasiswa pascasarjana di Departemen Kimia di Texas A&M.

Untuk beberapa rasio yang digunakan, bahan tersebut terbilas sebagian pada pembilasan pertama, namun sisanya yang terikat dengan baik tetap menempel pada serat katun.

Sumber: ACS Applied Polymer Materials

Pengurangan Keterbakaran yang Signifikan

Katun yang diperlakukan melepaskan jauh lebih sedikit panas dibandingkan katun yang tidak diperlakukan (neat) ketika diukur dalam energi per gram katun (W/g). Suhu pembakaran juga turun.

Sumber: ACS Applied Polymer Materials

Saat melakukan pengujian yang disebut “vertical flame”, para peneliti juga mengamati bahwa asam dalam campuran bertanggung jawab atas pengikatan ke katun, melindungi penghambat api dari terlepas saat kain dibilas.

Sumber: ACS Applied Polymer Materials

Melangkah ke Depan

Hasil awal ini sangat penting bagi industri katun dan perusahaan pembuat penghambat api, karena dapat membuka jalan bagi perlakuan yang lebih murah dan lebih mudah secara umum untuk semua produk katun.

Para peneliti kini sedang mengevaluasi bersama mitra industri bagaimana proses ini dapat diperluas di luar katun ke bahan kaya karbon apa pun, seperti kayu, kain, busa, dan tekstil lainnya.

“Penelitian mutakhir ini memberi Texas A&M pengakuan sebagai salah satu pemimpin teknologi ini dan peluang untuk pengembangan lebih lanjut dengan perusahaan eksternal.

TEES melisensikan teknologi ini dan teknologi serupa kepada perusahaan untuk berbagai aplikasi.”

Dr. Jaime Grunlan,-  Leland T. Jordan ’29 Chair Professor di Departemen Teknik Mesin J. Mike Walker ’66 di Texas A&M.

Apa Lagi yang Dapat Dilakukan untuk Mengurangi Risiko Kebakaran

Teknologi baru untuk mengendalikan kebakaran dengan lebih baik dapat dilakukan dari banyak sudut. Misalnya, berikut beberapa yang sebelumnya kami bahas:

• Prediksi AI: Citra satelit dan prediksi cuaca yang akurat dapat digunakan untuk lebih baik memprediksi risiko terjadinya kebakaran hutan, tingkat keparahannya, dan cara mengendalikannya.
• Sistem Manajemen Hutan: Alat manajemen hutan yang lebih baik dan lebih dapat dilacak dapat membantu memprediksi kesehatan hutan, produktivitasnya, dan cara merawatnya dengan lebih baik. Hal ini pada gilirannya dapat digunakan untuk mengurangi jumlah kayu mati dan bahaya kebakaran lainnya.
• Konstruksi Kayu Massal: Mungkin terlihat aneh bahwa konstruksi kayu dapat membantu mengurangi risiko kebakaran. Namun kayu massal adalah teknologi baru yang menggabungkan kayu menjadi balok sekuat baja sekaligus membuatnya tahan api, karena kepadatannya yang sangat tinggi. Kayu massal secara alami membentuk lapisan arang yang digunakan penghambat api untuk membatasi keterbakaran. Kita dapat membayangkan penghambat api PEI‑PSP dapat membantu meningkatkan lebih lanjut.
• Hidrogel Aktif Panas: Untuk menghentikan penyebaran kebakaran hutan, hidrogel baru dapat digunakan sebagai pengganti busa yang lebih umum, dengan kemampuan menahan air dua kali lebih lama. Hal ini dapat membuat perbedaan besar dalam melindungi rumah sebelum kebakaran hutan.
• Drone: Drone pemadam kebakaran dapat menjadi alat tambahan dalam persenjataan pemadam, mampu pergi ke tempat yang terlalu berbahaya bagi pemadam. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang perusahaan yang memproduksi drone tersebut, Textron, dalam “2025’s Top Drone Companies Leading the Aerial Revolution”.

Berinvestasi pada Penghambat Api

Penghambat api adalah produk yang sering diabaikan, namun sangat penting dari industri kimia yang menyelamatkan tak terhitung jumlah nyawa setiap hari.

Ini adalah salah satu dari banyak bahan kimia khusus yang menjadi bagian dari kehidupan modern, membentuk pasar senilai $8,63 miliar pada 2022 dan diperkirakan tumbuh 7,1% CAGR hingga 2030.

Sumber: Grand View Research

Anda dapat berinvestasi di perusahaan terkait industri kimia melalui banyak broker, dan Anda dapat menemukan di sini, pada securities.io, rekomendasi kami untuk broker terbaik di Amerika Serikat, Kanada, Australia, Inggris, serta banyak negara lainnya.

Jika Anda tidak tertarik memilih perusahaan tertentu, Anda juga dapat melihat ETF seperti iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) atau Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX) yang akan memberikan eksposur yang lebih terdiversifikasi untuk memanfaatkan industri kimia.

Perusahaan Penghambat Api

ICL adalah perusahaan kimia global yang berbasis di Israel, dengan posisi kuat dalam penghambat api, terutama posisi #1 dalam solusi untuk elektronik, termasuk kendaraan listrik dan AI, serta konstruksi, menggunakan bromin atau fosfor.

Perusahaan ini juga aktif dalam pupuk, terutama fosfat dan kalium, serta fosfat untuk produk industri seperti bahan baterai.

Sumber: ICL

Perusahaan ini secara keseluruhan merupakan pemimpin dalam industri yang dikuasainya, dengan pangsa pasar 33% dalam produk industri dan 20% dalam solusi fosfat. Secara keseluruhan, penjualannya terdiversifikasi di seluruh dunia.

Bagian terbesar dari EBITDA perusahaan berasal dari penjualan kalium dan solusi fosfat.

Sumber: ICL

Penghambat api hanyalah sebagian dari aktivitas perusahaan, dan perusahaan juga aktif berinvestasi dalam teknologi baru. Secara khusus, perusahaan membiayai startup dan melakukan R&D sendiri dalam pupuk generasi berikutnya, termasuk:

• Fiksasi nitrogen fotokatalitik di dekat tanaman.
• Produksi elektrokimia amonia atau nitrat di lahan pertanian.
• Biostimulan untuk meningkatkan bioavailabilitas pupuk.
• Peningkatan ketersediaan fosfor melalui ekstrak tanaman, mikroorganisme (PSB – Bakteri Pengurai Fosfor), dan bahan kimia.

Sebagai produsen bromin dan kalium berbiaya rendah, perusahaan berada pada posisi yang baik untuk menghadapi bahkan harga pupuk yang rendah, sambil bertaruh pada solusi inovatif baru untuk menciptakan pertumbuhan di masa depan.

Perusahaan juga dapat memperoleh manfaat dari permintaan yang meningkat untuk penghambat api, bahkan sebelum perlakuan satu langkah seperti yang dibahas dalam artikel ini masuk ke pasar.

Referensi Studi:

^{1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Evaporation induced flame retardant polyelectrolyte complex for cotton. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937}