Produksi Aluminium dan Permasalahannya

Aluminium adalah logam ringan yang sangat banyak manfaatnya. Mulai dari peralatan rumah tangga, kelistrikan, otomotif, hingga pesawat komersil. Permintaan aluminium juga semakin meningkat Ketika banyaknya pertumbuhan penduduk. Produksi aluminium di Indonesia terdapat pada PT. INALUM, Sumatera Utara.

Sejak ditemukan proses Hall-Heroult pada 1886, Proses produksi aluminium dunia hamper seluruhnya menggunakan metode ini. Proses Hall-Heroult dilakukan di dalam rangka baja dengan dilapisi bahan insulator, terdapat komponen kelistrikan seperti anoda (+), katoda (-), elektrolit, dan busbar serta batang kolektor. Elektrolit yang digunakan adalah lelehan garam bukan larutan aqueous. Hal ini dikarenakan Ketika menggunakan larutan aqueous, kebanyakan hasil yang diproduksi di katoda adalah evolusi gas H2 yang dapat mengurangi efisiensi arus sehingga konsumsi energi tinggi. Logam-logam yang dilakukan elektrolisis di lelehan garam adalah logam-logam ringan dengan potensial reduksi sangat negative.

image
Gambar 1. Bentuk sel elektrolisis aluminium

Anoda dalam sel atau pot terbuat dari karbon dengan dipasang stud aluminium agar dapat mengalirkan listrik dari rectifier. Proses yang terjadi di anoda adalah proses evolusi CO2 sehingga anoda menjadi berkurang massanya dan harus diganti selama 28 hari sekali. Sedangkan, katoda akan menghasilkan aluminium dan akan dilakukan penyedotan atau tapping dengan menggunakan vacuum ladle sebanyak kurang lebih 2 ton dalam sehari dan akan dicetak menjadi Ingot, billet, dan alloy.

Permasalahan terbesar yang terjadi di setiap pabrik elektrolisis aluminium adalah besarnya pemakaian listrik yang mencapai 14 Kwh/kg Aluminium. Dapat dibayangkan bahwa listrik sebesar itu dapat menerangi 15 rumah bahkan lebih dalam 1 jam. Maka, biasanya pabrik elektrolisis akan memiliki power generation sendiri. Seperti yang dimiliki PT. INALUM yang memiliki 2 power generation berbasis air (PLTA) sebanyak 2 yaitu PLTA Sigura-gura dan PLTA Tangga. Permasalahan lainnya yang harus dihadapi adalah efisiensi arus yang kecil akibat besarnya voltage drop, adanya kehilangan panas yang cukup besar, dan penghasilan gas rumah kaca seperti CO2, CO, CF4, dan lain-lain. Maka, hal ini harus segera ditindak agar bumi tidak tercemar lebih lagi.

Referensi

  1. https://www.aluminiumleader.com/production/how_aluminium_is_produced/ diakses 4 September 2020
  2. Halvor. Kvande, 2014, Electrolyte Composition

lalu bagaimana untuk mengatasi permasalahan tersebut? Apakah sudah ada penyelesaian untuk mengatasi permasalahan tersebut atau sampai saat ini belum ditemukan penyelesaiannya?

1 Like

Apakah masalah yang sama terjadi di negara-negara lain?, Ataukah masalah tersebut hanya dihadapi di perusahaan tambang Indonesia?

1 Like

Berdasarkan literatur, itu permasalahan umum yang terjadi pada pabrik reduksi aluminium. Mungkin tingkat gas yang dihasilkan, heat loss yang terjadi bakal berbeda-beda tergantung performa sel yang digunakan dan lain-lain

Berdasarkan yang pernah saya baca, permasalahan-permasalahan tersebut dapat diatasi dengan melakukan modifikasi terhadap elektrolit, penggantian material anoda menjadi inert, dan lain-lain. Karena, di inalum sendiri hal ini termasuk yang sulit dihadapi karena performa selnya yang sudah kurang baik

Berikan contoh permasalahan serupa yang terjadi di Indonesia? Apakah telah ada teknologi/solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut?

Indonesia memiliki referensi yang sedikit untuk pabrik ekstraksi aluminium. Berdasarkan pengalaman kerja praktek di PT INALUM, PT INALUM memiliki konsumsi energi yang cukup tinggi dengan adanya efek anoda yang cukup tinggi. Cara untuk menyelesaikannya adalah dengan memasukan alumina secara berkala sehingga menjaga komposisi alumina dalam elektrolit atau dapat disebut bath tidak dibawah 1%wt

Izin bertanya kak. Lalu, bagaimana cara yang efektif dan efisien untuk memproduksi aluminium namun dengan menghindari permasalahan yang timbul pada umumnya? Terimakasih.

Peningkatan nilai tambah bauksit dengan mengolahnya menjadi alumina dan aluminium membutuhkan energi yang cukup besar, baik listrik maupun non listrik. Hingga saat ini sebagian besar pasokan energi untuk industri smelter aluminium masih bersumber dari pembangkit listrik. Mulai tahun 2015 penggunaan gas bumi dan minyak bumi untuk konversi bijih bauksit menjadi alumina di industri smelter diperkirakan akan meningkat. Diperkirakan kebutuhan energi tersebut akan meningkat menjadi 4,40 juta SBM pada akhir 2015. Pertumbuhan kebutuhan listrik untuk industri smelter aluminium harus diikuti dengan peningkatan kapasitas pembangkit. Mengingat sejumlah industri smelter baru akan beroperasi secara komersial pada 2017, kapasitas pembangkit listrik diprediksi meningkat menjadi 1.010,9 MW.

Jenis Energi Satuan Konsumsi Spesifik
Listrik -> SBM/1000 ton aluminium 8.555,84 , SBM/1000 ton alumina 236,48
Non Listrik -> SBM/1000 ton aluminium 3.292,80 SBM/1000 ton alumina 3.124,80
(Diolah dari Worrell et.al (2008), PT. Antam (2012), PT. Vale (2012), Kemenperin (2012)).

Pembangunan industri smelter aluminium memerlukan ketersediaan energi listrik sehingga perlu adanya peningkatan kapasitas pembangkit listrik, Baik secara PLTA ataupun pembangkit listrik lainnya seperti batu bara pada kalimantan Barat.

1 Like

Penelitian masih terbatas dan belum ada hasil yang signifikan. Penelitian yang sudah dilakukan adalah mengganti material anoda, katoda, memvariasikan elektrolit, dan lain-lain. Tetapi memang pada umumnya, permasalahan tersebut pasti ada disetiap smelter