10 November 2024

Tim ADHD yang terdiri dari Baihaqi Hakim (12520022), Dwina Mahira Nahdi (12520058), Made Dhaneswara Pranakusuma (12520020), dan Muhammad Nashir Akrom (12520087), mahasiswa Teknik Metalurgi Institut Teknologi Bandung (ITB), berhasil meraih posisi 2nd Winner dalam ajang Paper and Poster Competition POISE 2024. Kompetisi tahunan ini diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada (UGM) dengan tujuan mendorong inovasi mahasiswa dalam memecahkan permasalahan industri.

Pada kompetisi ini, tim ADHD mengangkat karya ilmiah berjudul “Ektraksi Bijih Besi Limonit Secara Kilat, Murah, dan Ramah Lingkungan Menggunakan Hydrogen Plasma Smelting Reduction.” Paper ini menawarkan inovasi baru dalam pengolahan bijih besi limonit, yang selama ini dianggap sulit diolah karena kandungan besinya yang rendah (~50%) serta tingginya emisi karbon dari proses konvensional.

Latar Belakang Penelitian

Industri besi-baja merupakan salah satu penyumbang emisi karbon terbesar, dengan kontribusi sekitar 25% dari total emisi industri global. Dengan meningkatnya konsumsi baja di Indonesia yang diproyeksikan mencapai 100 juta ton pada 2050, diperlukan teknologi inovatif untuk mengurangi emisi karbon dan meningkatkan efisiensi produksi.

Bijih besi limonit, yang merupakan produk sampingan dari pertambangan nikel laterit, dipilih sebagai bahan baku utama karena Indonesia merupakan produsen nikel terbesar dunia. Namun, pengolahan limonit memiliki tantangan tersendiri, terutama karena kadar besi yang relatif rendah dan tingginya kandungan pengotor.

Inovasi Teknologi HPSR

Tim ADHD mengusulkan penggunaan teknologi Hydrogen Plasma Smelting Reduction (HPSR) untuk mengolah bijih besi limonit. Teknologi ini memanfaatkan plasma hidrogen sebagai agen reduktor utama untuk mengubah besi oksida menjadi logam besi. HPSR menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan metode konvensional:

1. Ramah Lingkungan: Proses ini menghasilkan emisi karbon yang sangat rendah karena menggunakan hidrogen, bukan kokas atau batubara, sebagai reduktor.
2. Efisiensi Energi: Dengan temperatur plasma mencapai 3000 K, reaksi reduksi berlangsung cepat sehingga waktu proses dapat dipangkas secara signifikan.
3. Hemat Biaya: HPSR mampu mengurangi biaya produksi hingga 20% dibandingkan teknologi Blast Furnace dan Direct Reduction.

Hasil Penelitian

Penelitian dilakukan melalui serangkaian eksperimen dengan bijih besi limonit yang diperoleh dari PT Krakatau Posco. Proses reduksi menggunakan reaktor HPSR dilakukan dengan variasi waktu reduksi (5−120 detik). Berikut adalah hasil utama dari penelitian:

• Pada waktu reduksi 120 detik, kadar logam besi yang dihasilkan mencapai fraksi 100%, menunjukkan konversi sempurna dari FeO menjadi Fe.
• Teknologi HPSR terbukti menghasilkan besi dengan kemurnian tinggi (>99%), sementara kandungan pengotor seperti sulfur dan karbon sangat rendah.
• Analisis emisi menunjukkan bahwa proses HPSR tidak menghasilkan CO2 atau CO, sehingga jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan metode konvensional.

Dampak dan Aplikasi

Paper ini juga membahas potensi penerapan teknologi HPSR dalam skala industri. Selain efisiensi proses, teknologi ini memberikan kontribusi besar dalam mendukung target net zero emission sesuai Paris Agreement. Dengan memanfaatkan limonit sebagai sumber bijih alternatif, teknologi ini juga dapat mengurangi ketergantungan pada bijih besi kualitas tinggi yang mulai langka.

Pengakuan dan Harapan

Keberhasilan tim ADHD dalam ajang POISE 2024 menjadi bukti kemampuan mahasiswa Teknik Metalurgi ITB dalam menjawab tantangan global melalui inovasi yang berdampak positif. Semoga pencapaian ini mendorong penelitian lebih lanjut terkait aplikasi HPSR dalam skala pilot plant hingga industri, serta menginspirasi generasi muda untuk terus berkontribusi dalam pengembangan teknologi hijau.