MENGENAL CRITICAL RAW MATERIAL (CRM) - 6 : BY PRODUCT DAN METALLRAD

Denny Noviansyah

Everything we use on Earth that is not made of plants or animals is made of minerals. These minerals are our natural resources. They are mined so that we can have all of the products we're used to using. Even though over 99 percent of the Earth's surface has never been mined, it's important to remember that minerals exist in limited supply. We should be aware of what products they provide us with and use our mineral resources wisely.

 

Pertumbuhan inovasi teknologi telah banyak terjadi selama beberapa dekade terakhir, munculnya momentum Revolusi Industri 4.0 sampai dengan hari ini, masa dan pasca pandemik COVID-19 yang mendunia. Inovasi teknologi digunakan dan dibutuhkan masyarakat, sehingga memerlukan berbagai infrastruktur digital untuk saling berinteraksi. Lompatan penggunaan Inovasi teknologi tersebut sangat dimungkinkan, diantaranya karena semakin banyak logam dalam tabel periodik yang digunakan untuk menjalankan fungsi khusus. Dengan berbagai penggunaan material dalam tabel periodik, muncul kekhawatiran mengenai keandalan pasokan beberapa material ini. Kontributor utama dari keprihatinan ini adalah kenyataan bahwa banyak dari logam ini diperoleh hanya sebagai produk sampingan (by product) dari sejumlah kecil deposit bijih yang terkonsentrasi di berbagai negara, sehingga pemenuhan tanggapan atas permintaan tidak bisa dilakukan secara cepat. Kesesuaian adalah sejauh mana logam diperoleh sebagian besar atau seluruhnya sebagai logam pendamping atau by product dari satu atau lebih logam induk dari bijih geologi. Ketergantungan atas ketersediaan material by product dari produksi logam induk telah memperkenalkan aspek baru risiko pasokan untuk teknologi modern. Bagian logam pendamping ini — penting dalam teknologi saat ini seperti elektronik, energi matahari, pencitraan medis, penerangan hemat energi, dan produk canggih lainnya — yang mungkin berisiko terbesar dalam kendala pasokan di dekade mendatang.

 

 

Tiga alasan mengapa suatu unsur atau komoditas mineral dianggap langka, berakar dari geokimia. Pertama, mungkin langka yang diakibatkan kelangkaan; Namun, elemen yang memiliki kelangkaan serupa yang diukur dengan kelimpahan kerak rata-rata, seperti kobalt dan skandium, mungkin memiliki kelangkaan yang sangat berbeda jika diukur berdasarkan harga pasar. Misalnya, pada 2012, harga kobalt sekitar 2,9 sen per gram ($ 13 per pon), sedangkan harga skandium adalah $ 169 per gram untuk batang logam (Gambogi, 2014; Shedd, 2014). Karena harga pasar, kobalt jarang ditemukan tetapi tidak langka, sedangkan skandium keduanya langka dan langka.

Faktor kedua yang mempengaruhi kelangkaan suatu elemen adalah konsentrasi unsur di atas kerak rata-rata kelimpahan yang diperlukan untuk membuat deposit bijih (di mana mineral dapat diekstraksi sebagai keuntungan). Konsentrasi kelimpahan kerak di atas rata-rata diperlukan untuk menjadikan keuntungan dalam dunia pertambangan, keuntungan ini juga bergantung pada produk sampingan (by product) dan produk bersama (joint product) yang ada dalam deposit, mineralogi bijih, ukuran butiran, konsolidasi material yang akan ditambang, dan kedalaman deposit dan lokasi.

 

Faktor ketiga, komoditas mineral mungkin jarang karena masih minimnya teknologi yang dibutuhkan untuk secara efektif dan secara ekonomis dalam pernambangan dan pengolahan bijih material menjadi produk. Kebutuhan akan teknologi tersebut didikte oleh tujuan penggunaan. Kalau komoditas mineral bisa digunakan secara efektif sambil mengandung beberapa kotoran, karena tidak adanya teknologi pemrosesan untuk memisahkan kotoran bukanlah faktor yang berkontribusi terhadap kelangkaan. Jika penghapusan kotoran diperlukan, maka tidak adanya teknologi semacam itu meningkatkan kelangkaan.

Metallrad

"Metallrad" (roda logam Jerman) diawali dari kebutuhan adanya divisi metalurgi utama tertentu agar dapat menangani campuran logam yang beragam dalam produk modern. Misalnya, dengan tidak adanya metalurgi tembaga, ekstraksi emas, platina dan elemen lainnya menjadi lebih sulit secara ekonomis. Zat-zat ini secara kimiawi mirip dengan tembaga, itulah sebabnya ia disebut logam pembawa untuk ekstraksi. Tanpa metalurgi tembaga, banyak peluang pemurnian hilang. Karenanya, logam tidak dapat dilihat secara terpisah, tetapi harus dilihat hubungan masing-masing logam yang ada dalam campuran. Kita juga harus melihat bahan mentah dan energi bersama, karena keduanya terkait erat. Wacana tentang ekonomi sirkular seringkali hanya tentang sumber daya, tetapi energi dilupakan. Sebaliknya, bahan baku yang dibutuhkan, misalnya untuk infrastruktur energi berkelanjutan di masa depan, seringkali dikeluarkan dari perdebatan energi. Hanya perspektif holistik yang dapat memberikan gambaran yang diperlukan.

 

 

"Roda Metal" sudah memiliki sejarah dua puluh lima tahun di belakangnya. Saat itu mereka ingin mengidentifikasi seng sebagai racun, (setelah dilakukan penelitian ditemukan bahwa) roda logam tidak dapat berputar tanpa seng dan metalurgi timbal serta elemen teknologi seperti indium, germanium, perak, dll. Hal itu akan memiliki konsekuensi bencana. Karena tanpa logam ini dan fasilitas produksi metalurgi terkait, kami tidak dapat mendaur ulang dengan baik. Anda dapat menganggapnya sebagai ban sepeda dengan bagian yang hilang: seluruh roda kemudian tidak berfungsi lagi. Saat ini Parlemen Eropa sedang mempertimbangkan untuk melarang penggunaan timbal. Badan Kimia Eropa memasukkan logam tersebut ke dalam daftar zat dengan perhatian sangat tinggi pada bulan Juni 2018. Namun, pelarangan akan memiliki efek yang sangat besar pada ekonomi sirkuler, karena timbal merupakan pelarut untuk unsur lain. Dengan larangan timbal, seluruh infrastruktur akan hilang dengan mana indium, antimon, bismut, emas, dan zat lainnya dipulihkan. Ini juga akan mempengaruhi elemen kobalt, yang sangat diperlukan untuk elektromobilitas, karena metalurgi seng yang digabungkan dengan metalurgi timbal selalu membawa kobalt ke dalam siklus.

 

 

Sumber:

Nassar, NT, et.al. By-product metals are technologically essential but have problematic supply. 3 April 2015

USGS. Critical Mineral Resources of the United States— An Introduction. 2017

https://themenspezial.eskp.de/rohstoffe-in-der-tiefsee/inhalt/handlungsoptionen/utopie-kreislaufwirtschaft-937131/

MENGENAL CRITICAL RAW MATERIAL (CRM) – 5: PENDEKATAN EKONOMI SIRKULAR

Denny Noviansyah

Ekonomi sirkular adalah sebuah pendekatan alternatif untuk ekonomi linier tradisional (buat, gunakan, buang), sehingga dapat menjaga sumber daya untuk digunakan seoptimal mungkin, dapat digunakan selama mungkin, menggali nilai maksimum dari penggunaan, kemudian memulihkan dan meregenerasi produk dan bahan pada setiap akhir umur layanan. Ekonomi sirkular merupakan sistem industri yang bersifat restoratif dan regeneratif dengan suatu desain, yang menggantikan konsep 'akhir hidup' produk ke arah penggunaan energi yang terbarukan, menghilangkan penggunaan bahan kimia beracun, serta bertujuan untuk penghapusan limbah melalui desain unggul bahan, produk, sistem, dan model bisnis.

 

Pada sistem ekonomi sirkular, penggunaan sumber daya, sampah, emisi, dan energi terbuang diminimalisir dengan menutup siklus produksi-konsumsi dengan memperpanjang umur produk, inovasi desain, pemeliharaan, pengunaan kembali, remanufaktur, daur ulang ke produk semula (recycling), dan daur ulang menjadi produk lain (upcycling). Dalam konteks keberlanjutan produk plastik, konsep ekonomi sirkular dapat diterapkan melalui beberapa cara misalnya : recycling plastik, upcycling plastik sebagai campuran aspal, mengubah plastik bernilai ekonomi rendah menjadi bahan bakar atau energi, dan sebagainya

 

Dalam ekonomi sirkular, kegiatan ekonomi membangun dan membangun kembali kesehatan sistem secara keseluruhan. Konsep ini mengakui pentingnya ekonomi yang perlu bekerja secara efektif di semua skala baik bisnis besar dan kecil, untuk organisasi dan individu, secara global dan lokal. Transisi ke ekonomi sirkular tidak hanya berarti penyesuaian untuk mengurangi dampak negatif ekonomi linier. Sebaliknya, ekonomi sirkular merupakan perubahan sistemik yang membangun ketahanan jangka panjang, menghasilkan peluang bisnis dan ekonomi, dan memberikan manfaat lingkungan dan sosial.

Beberapa Variasi pendekatan Ekonomi Sirkular

Cradle to Cradle. Pada tahun 2002, Arsitek William McDonough dan Ahli Kimia Michael Braungart mempublikasikan buku Cradle to Cradle: Remarking the Way We Make Things yang mempresentasikan integrasi Desain dan Kimia untuk mendorong masyarakat mendapatkan keuntungan dari Material yang aman, air dan energi dalam sirkular ekonomi dan menghilangkan konsep sampah.

 

Industrial Symbiosis. Industrial Symbiosis (Simbiosis industri) adalah proses dimana limbah atau produk sampingan dari suatu industri atau proses industri menjadi bahan mentah bagi yang lain. Penerapan konsep ini memungkinkan bahan untuk digunakan lebih dalam cara yang berkelanjutan dan berkontribusi pada penciptaan ekonomi sirkular. Transisi ekonomi sirkular akan meningkatkan daya saing ekonomi, keberlanjutan, efisiensi sumber daya dan keamanan sumber daya dan juga berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca (GRK). Simbiosis industri menciptakan jaringan yang saling berhubungan meniru fungsi sistem ekologi, di mana energi dan siklus bahan terus menerus tanpa produk limbah yang dihasilkan. Ini proses berfungsi untuk mengurangi jejak lingkungan dari industry terlibat. Bahan baku perawan diperlukan pada tingkat yang lebih rendah, dan kebutuhan pembuangan limbah TPA berkurang. Ini juga memungkinkan adanya nilai dibuat dari bahan yang akan dibuang dan sebagainya bahan tetap bernilai ekonomis lebih lama dari pada tradisional sistem industri.

 

Material flow. Menggunakan analogi sistem biologis, Frosch dan Gallopoulos membayangkan ekonomi di mana arus energi (energy flow) dan material (material flow) dioptimalkan, timbulan limbah dikurangi, dan produk sampingan (by product) digunakan dalam proses yang ditempatkan bersama. Sejak 2015, Komisi Eropa telah meluncurkan dua paket ekonomi sirkular untuk mendorong dan mengarahkan Eropa menuju ekonomi sirkular.  Pada tahun 2016 Komisi Uni Eropa melakukan pemantauan terhadap arus material (input) dan limbah (output)  dengan pendekatan model seperti gambar berikut ini. (Model ini termasuk makanan, dan pakan untuk biomass, termasuk mineral non metal, metal ores dan energy fosil.

.

 

 

 

Sumber:

http://www.wrap.org.uk/about-us/about/wrap-and-circular-economy diakses tanggal 9 September 2020

http://reports.weforum.org/toward-the-circular-economy-accelerating-the-scale-up-across-global-supply-chains/from-linear-to-circular-accelerating-a-proven-concept/ diakses tanggal 9 September 2020

https://mcdonough.com/cradle-to-cradle/ diakses tanggal 9 September 2020

https://ec.europa.eu/environment/europeangreencapital/wp-content/uploads/2018/05/Industrial_Symbiosis.pdf diakses tanggal 9 September 2020

https://rmis.jrc.ec.europa.eu/uploads/scoreboard2018/indicators/15._Material_flows_in_the_circular_economy.pdf diakses tanggal 9 September 2020

MENGENAL CRITICAL RAW MATERIAL (CRM) - 4 : SEJARAH

Denny Noviansyah

“The recent tight supply situation for energy, food and many raw
materials has also prompted a more general concern—that we may be
passing from an era of abundant supplies into one of constant shortages.”
July 1974, US Government (Nixon Administration)
Critical Imported Materials: Study of Ad Hoc Group Established by NSSM 197/CIEPSM 33

Belakangan ini, telah muncul ketegangan terkait kelangkaan alam sumber daya alam (SDA), baik sebagai bahan mentah, bahan baku, penolong maupun produk jadi. Dari sejarah peradaban manusia, kekhawatiran akan kelangkaan seperti itu sering kali berulang, terutama sebagai respons terhadap kondisi pasar yang ketat dan kenaikan harga. Penyebab mendasar dari pengulangan ini sebagian besar terletak pada karakteristik sumber daya industri ekstraksi. Biaya investasi yang tinggi dan waktu tunggu yang lama untuk persediaan baru yang akan datang, respon inelastis dan lamban terhadap perubahan permintaan dan harga, yang seringkali mengarah pada kemerosotan pasar dan lonjakan harga.

 

Merujuk kepada sejarah sektor energi dan pertambangan mineral dapat digambarkan adanya keterkaitan antara siklus pasar dan siklus politik, sering kali ketegangan ini terkait dengan topik ketersediaan sumberdaya. Siklus yang demikian juga menyebabkan pergeseran keseimbangan daya tawar antar konsumen dan negara produsen, serta antara pemerintah dan pasar yang terlibat dengan sumber daya ekstraksi, kondisi ini dilambangkan dengan prinsip tawar-menawar yang usang. Terkait hal ini, sejarah industri juga menjelaskan cukup jauh tentang kebangkitan periodik tentang nasionalisme sumber daya, sebagai peningkatan dari nilai moneter dari sumber daya untuk mengarah kepada politisasi dan kontrol SDA yang lebih besar. Menurut Buijs and ievers (2011), perhatian esensial sebagian besar SDA tetap sama dalam beberapa dekade terakhir, dengan fokus pada (potensi) dampak perekonomian dari gangguan pasokan, baik gangguan yang tidak disengaja atau disengaja dan adanya ketergantungan pada bahan impor tertentu yang bersangkutan.

 

 

Keterlibatan negara dalam sektor sumber daya, dapat dilihat perkembangannya, sebagai berikut

• -          latar belakang kondisi politik Perang Dingin dan kekhawatiran tentang keamanan pasokan di tahun 70-an,
• -          pasar globalisasi yang didominasi perusahaan di tahun 90-an.
• -          akhir tahun 2000-an pendulum tampaknya berayun kembali ke arah peningkatan keterlibatan negara, setidaknya dalam diskusi tentang kebutuhan bahan mentah dan pasokan mineral. Kondisi ini mungkin mengarah pada peningkatan kontrol atau pengaruh negara atas sektor sumber daya. 

Perkembangan periode siklus keterlibatan dan penarikan negara dari sektor sumber daya dapat dijelaskan pada Gambar berikut ini: 

 

 

 

Sumber:

Buijs, Bram and Sievers, Critical Thinking about Critical Minerals: Assessing risks related to resource security, November 2011