Jerman jago mendaur ulang limbah elektronik dengan baik. Keterbatasan bahan baku diganti dengan mendaur ulang limbah elektronik yang berasal dari plastik dan limbah logam. Berapa kapasitas limbah elektronik atau e-waste di Indonesia?
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IFF & Fraunhofer IVV (sumber): Salah satu kepiawaian para peneliti di Fraunhofer adalah mengidentifikasi logam dengan teknologi canggih untuk mendapatkan logam yang berharga yang diolah dari limbah elektronik atau e-waste.
Produk elektronik modern mengandung berbagai elemen logam untuk memastikannya berfungsi sebagai produk dengan standar yang tinggi.
Selain logam dasar yang ditemukan dalam produk ini, teknologi khusus logam juga digunakan untuk mengungkap kandungan tantalum, tungsten, dan elemen tanah jarang atau rare earth elements.
Jerman dan negara-negara lain di Eropa sangat bergantung pada impor bahan-bahan logam. Untuk memastikan pembangunan berkelanjutan, maka perusahaan harus mengurangi penggunaannya dalam produksi primer.
Oleh sebab itu, daur ulang dari peralatan lama menjadi sangat penting dilakukan di masa mendatang. Akan tetapi, dalam proses daur ulang yang dilakukan saat ini, teknologi khusus logam semakin sulit ditemukan bahkan sebagian sudah hilang.
Salah satu alasannya adalah logam tersebut hanya terkonsentrasi dalam beberapa komponen elektronik dan biasanya hanya mencakup sebagian kecil dari total massa.
Bagaimana melestarikan sumber daya alam ? Menjawab pertanyaan ini maka para peneliti di Fraunhofer ILT mengembangkan proses daur ulang logam di mana komposisi masing-masing komponen elektronik dapat ditentukan secara spektroskopis dalam keadaan terpasang.
Komponen yang mengandung zat berharga kemudian dengan cepat disingkirkan dan disortir tanpa kontak. Logam dapat dipulihkan secara efisien dari fraksi penyortiran baru dengan menggunakan proses teknologi yang masih dapat dimanfaatkan.
Mendaur ulang berkelanjutan dengan LIBS. Proses pemindaian spektroskopi kerusakan yang diinduksi laser atau laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) dapat digunakan.
Tujuannya adalah untuk menentukan komposisi papan sirkuit elektronik secara efisien dan mengidentifikasi komponen yang berharga untuk kemudian disingkirkan secara selektif.
Dengan menggunakan LIBS pada sejumlah besar model ponsel, Fraunhofer menghasilkan basis data ekstensif yang berfungsi sebagai dasar untuk sistem pengambilan kembali ponsel bekas dengan aliran material yang sesuai untuk pembongkaran selektif.
Di masa mendatang, teknologi logam dengan kualitas tinggi dapat diekstraksi dari material ini untuk digunakan sebagai produk baru.
Selain itu, komponen kompleks dapat dianalisis dengan bantuan LIBS untuk pemrosesan lebih lanjut yang ditargetkan.
Logam mendukung kemajuan industri
Di Jerman, penciptaan nilai industri pemrosesan sangat bergantung pada pasokan bahan baku logam dan mineral yang stabil. Logam vital sangat penting untuk pembuatan ragam produk teknis dan pasokan jangka menengah dan panjang sangat penting bagi Jerman.
Dua dari logam vital ini adalah antimon dan titanium. Keduanya terdapat dalam aditif yang digunakan dalam wadah plastik untuk peralatan elektronik dan listrik: Antimon trioksida digunakan sebagai penghambat api dan titanium dioksida sebagai pigmen putih.
Bagi negara-negara berteknologi tinggi seperti Jerman dengan sumber daya alam yang terbatas, cara alternatif untuk memperoleh logam ini adalah dengan memulihkannya melalui daur ulang peralatan listrik dan elektronik bekas.
Akan tetapi, hingga kini belum ada proses industri yang sesuai untuk memulihkan antimon dan titanium dari plastik bekas. Bagaimana mendaur ulang antimon dan titanium dari peralatan listrik dan elektronik bekas?
Menurut para peneliti di Fraunhofer IVV, tujuan dari proyek penelitian Add Resources adalah untuk mengembangkan proses teknis untuk memulihkan logam sehingga memungkinkan pembuatan aditif “sekunder” dan selanjutnya dapat digunakan Kembali sebagai bahan baku yang baru.
Proses pemisahan berbasis pelarut, yang dikembangkan di Fraunhofer IVV, memungkinkan plastik dari peralatan listrik dan elektronik bekas untuk didaur ulang.
Proyek Add Resources tengah dikembangkan modul baru yang mampu mengendapkan partikel aditif yang kaya titanium dan antimon.
Pelarutan aditif yang mengandung plastik dalam formulasi pelarut yang disesuaikan akan memungkinkan antimon dan titanium dipisahkan dari larutan ini.
Berbagai teknik pemisahan sedang diuji, dan pada tahap kedua proyek, uji coba dilakukan pada skala pabrik percontohan kecil. Di akhir proyek, tujuannya adalah untuk memiliki proses yang dapat dioperasikan dalam kondisi yang layak secara ekonomi.
Tantangan dihadapi oleh peneliti Fraunhofer IVV yang bekerjasama dengan mitra industri. mereka menyusun proyek Add Resources dilakukan di bawah program pendanaan “r4 – Teknologi Inovatif untuk Efisiensi Sumber Daya – Penelitian tentang Pemrosesan Bahan Baku yang Penting bagi Industri” dari Kementerian Federal Pendidikan dan Penelitian.
Para peneliti pun mendalami manfaat tantalum, tungsten, dan rare earth elements (REEs) atau tanah jarang. Bahan tantalum adalah logam transisi yang langka, tahan korosi, dan sangat keras.
Manfaatnya termasuk penggunaannya dalam sirkuit elektronik dan kapasitor, yang ditemukan dalam barang sehari-hari seperti televisi layar datar, ponsel, komputer, dan sistem video game.
Tantalum juga digunakan dalam implan medis dan perangkat bedah karena sifatnya yang hipoalergenik dan tidak reaktif.
Sedangkan tungsten dikenal karena titik lelehnya yang sangat tinggi dan kekerasannya. Manfaatnya termasuk penggunaannya dalam alat pemotong karbida, kaca otomotif, dan gas industri. Tungsten juga digunakan dalam filamen lampu dan elektroda las.
Bahan rare earth elements (REEs) atau tanah jarang adalah kelompok 17 elemen yang penting dalam teknologi tinggi, termasuk magnet permanen berkinerja tinggi untuk kendaraan listrik, pendingin udara, dan produk elektronik konsumen lainnya.
REEs juga digunakan dalam agen pemoles wafer semikonduktor dan katalis yang melindungi lingkungan. Bahan tantalum, tungsten, dan REEs ditemukan di Indonesia.
Beberapa daerah di Indonesia yang menunjukkan potensi sumber daya REEs seperti Bangka Belitung, Kalimantan, dan Sulawesi Barat. Penelitian dan eksplorasi telah dilakukan untuk mengeksplorasi potensi ini.
Tantalum diolah dari bijihnya melalui proses pemurnian yang melibatkan reduksi kimia, dan tantalum kemudian digunakan dalam kapasitor elektrolitik tantalum yang penting untuk perangkat elektronik seperti smartphone.
Sedangkan tungsten diolah dari bijihnya melalui proses yang melibatkan pemurnian kimia dan fisik. Tungsten digunakan dalam berbagai produk elektronik, termasuk alat pemotong karbida dan komponen semikonduktor.
Bahan rare earth elements (REEs) diolah melalui proses yang menggunakan teknik pemisahan kimia dan fisik dari bijihnya. REEs digunakan dalam magnet permanen berkinerja tinggi, agen pemoles wafer semikonduktor, dan komponen elektronik lainnya.
Apa yang dimaksud dengan laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS)? LIBS adalah teknik spektroskopi emisi atom yang menggunakan pulsa laser berenergi tinggi sebagai sumber eksitasi. Laser difokuskan untuk membentuk plasma yang mengatomisasi dan mengeksitasi sampel.
LIBS digunakan untuk analisis kimia cepat dan non-destruktif dari berbagai sampel, termasuk logam, semikonduktor, kaca, jaringan biologis, isolator, plastik, tanah, tanaman, dan bahan elektronik.
Aplikasi industri LIBS termasuk deteksi campuran material, analisis inklusi dalam baja, analisis proses pembakaran, dan identifikasi cepat potongan skrap untuk tugas daur ulang material tertentu.
Limbah elektronik berasal dari peralatan rumah tangga (penanak nasi elektrik, setrika, vacuum cleaner); peralatan hiburan (kamera, radio, DVD player); peralatan teknologi informasi dan komunikasi (ponsel, komputer, flashdisk); peralatan listrik (baterai, kabel, stopkontak).
Selanjutnya, perlengkapan cahaya (bohlam, lampu LED); dan mainan dan alat olahraga (konsol gim, treadmill).
Industri di Indonesia menghasilkan sekitar 2 juta ton limbah elektronik termasuk ponsel bekas pada tahun 2021. Pulau Jawa menyumbang 56 persen dari total limbah elektronik tersebut.
Sedangkan limbah dari ponsel bekas mengandung bahan berbahaya seperti timbal, merkuri, cadmium, dan mengandung logam berharga seperti emas, perak, dan tembaga.
