Mendulang Litium dari Limbah Panas Bumi

Ilustrasi kolam brine dari PLTP. Sumber: fineartamerica.com
  • Litium merupakan salah satu logam pengisi sebuah baterai. Baterai litium biasanya digunakan pada peralatan elektronik.
  • Proses ekstrasi dan penambangan litium berpotensi merusak lingkungan.
  • Brine panas bumi terbukti mengandung litium dan proses ekstrasi yang terjadi tidak menimbulkan efek negatif bagi lingkungan.

Indonesia, secara global, dikenal sebagai negara yang memiliki potensi sumber daya panas bumi terbesar. Berdasarkan data resmi dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) pada tahun 2016, potensi energi panas bumi mencapai angka yang tinggi, yaitu sekitar 29.543,5 Mega Watt (MW). Proses pemanfaatan energi panas bumi ini melibatkan kegiatan pengeboran dan eksploitasi untuk memperoleh uap panas bumi yang nantinya digunakan sebagai penggerak turbin dalam Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Sebagai sumber energi terbarukan, panas bumi menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk mengurangi ketergantungan pada energi fosil. Namun, perlu kita ketahui bahwa PLTP juga memliki limbah yang memerlukan strategi mitigasi yang tepat.

Secara umum, limbah yang dihasilkan oleh industri Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) terdiri atas 3 (tiga) jenis, yaitu limbah padat berupa lumpur (sludge), limbah cair (air kondensasi dan brine) dan limbah gas. Limbah tersebut umumnya akan dibuang sesuai prosedur yang berlaku. Namun, hasil penelitian menunjukkan bahwa brine panas bumi mengandung beberapa mineral berharga khususnya litium yang seharusnya dapat dimanfaatkan. Litium memiliki manfaat luas di berbagai bidang, termasuk sebagai bahan baku untuk baterai kendaraan listrik di Indonesia. Permintaan litium diprediksi akan terus meningkat seiring dengan pertumbuhan industri kendaraan listrik. Berdasarkan wacana di atas, brine yang dihasilkan dari industri PLTP berpotensi untuk menghasilkan litium. 

Apa itu Litium dan Apa Kegunaannya?

Logam litium, kandungan dalam baterai. Sumber: mitramurniperkasa.com

Litium adalah logam alkali yang menjadi primadona dalam beberapa dekade terakhir. Ditemukan dua ratus tahun yang lalu, mempunyai nomor atom 3, mempunyai keterdapatan yang sangat rendah di kerak bumi mencapai 21 µg/g. Litium adalah logam penting yang digunakan dalam kehidupan modern kita sehari-hari. Berbagai macam peralatan elektronik (laptop, tablet, smart phone) dilengkapi dengan baterai litium. Ketika kita mengendarai kendaraan listrik atau kendaraan hybrid, kendaraan tersebut juga dilengkapi dengan baterai yang mengandung litium. 

Baterai litium merupakan teknologi dinamis yang umum digunakan karena mengemas banyak energi dalam volume yang kecil. Litium mendominasi pasar elektronika jinjing dan kendaraan listrik yang sedang tumbuh saat ini. Meskipun telah banyak kemajuan selama beberapa dekade, litium masih menghadapi banyak tantangan.

Baca Juga



Ekstraksi Litium Tidak Ramah Lingkungan

Baterai litium telah banyak dipuji karena kontribusinya dalam menjaga lingkungan, memungkinkan pengurangan ketergantungan pada bahan bakar fosil yang memberatkan karbon dan beralih ke teknologi yang lebih ramah lingkungan seperti kendaraan listrik. Namun, sumber daya yang diperlukan untuk pembuatan baterai ini, seperti litium, menimbulkan tantangan lingkungan tersendiri. Proses ekstraksi logam ini dapat berpotensi merusak lingkungan.

Salah satu alasan utama produksi baterai litium dianggap berbahaya adalah karena ekstraksi litium sangat merusak lingkungan. Oleh karena jumlahnya yang sangat rendah pada kerak bumi, untuk mendapatkan litium diperlukan penambangan yang intensif serta proses ekstrasi yang sulit. Ada dua teknik utama dalam ekstraksi litium yang digunakan secara komersial, yaitu ekstraksi dari air garam dangkal dan penambangan terbuka.

Baterai litium telah banyak dipuji karena kontribusinya dalam menjaga lingkungan, memungkinkan pengurangan ketergantungan pada bahan bakar fosil yang memberatkan karbon dan beralih ke teknologi yang lebih ramah lingkungan seperti kendaraan listrik. Namun, sumber daya yang diperlukan untuk pembuatan baterai ini, seperti litium, menimbulkan tantangan lingkungan tersendiri. Proses ekstraksi logam ini dapat berpotensi merusak lingkungan.

Salah satu alasan utama produksi baterai litium dianggap berbahaya adalah karena ekstraksi litium sangat merusak lingkungan. Oleh karena jumlahnya yang sangat rendah pada kerak bumi, untuk mendapatkan litium diperlukan penambangan yang intensif serta proses ekstrasi yang sulit. Ada dua teknik utama dalam ekstraksi litium yang digunakan secara komersial, yaitu ekstraksi dari air garam dangkal dan penambangan terbuka.

1. Ekstraksi air garam

Ladang air garam untuk ekstrasi litium. Sumber: chemistryviews.org

Sebagian besar dari litium yang diproduksi secara komersial saat ini berasal dari ekstraksi air garam datar. Ekstrasi ini merupakan proses yang relatif sederhana, air asin dipompa ke permukaan dari reservoir air bawah tanah, lalu disimpan dalam kolam penguapan. Selama waktu sekitar 12 hingga 18 bulan, air menguap dari reservoir ini, meninggalkan air garam yang kaya akan litium. 

Dampak negatif bagi lingkungan: Tingginya penggunaan air yang digunakan selama proses ekstrasi dan mengakibatkan pencemaran air bersih di wilayah sekitar.

Baca Juga



2. Penambangan terbuka

Penambangan litium. Sumber: carriervibrating.com

Selain air garam, litium juga di dapat dari penambangan batuan. Proses ini sangat kompleks dan lebih intensif dibandingkan dengan ekstraksi air garam. Selama proses penambangan, batuan yang mengandung litium tinggi akan di ambil, kemudian dihancurkan dan dipanaskan dengan suhu tinggi. Setelah itu akan didinginkan dan digiling sebelum dipanaskan kembali dengan asam sulfat. 

Dampak negatif bagi lingkungan: Proses pemanasan dengan suhu tinggi dan bahan kimia akan melepaskan emisi karbon yang besar jumlahnya.

Potensi Brine Panas Bumi sebagai Penghasil Litium Ramah Lingkungan

Dikutip dari laman artikel Fakultas Teknik UGM, Dieng merupakan salah satu sumber panas bumi di Indonesia yang diketahui memiliki brine dengan konsentrasi litium sebesar 40-60 ppm. Fakta tersebut membuktikan bahwa brine panas bumi berpotensi untuk dijadikan sumber alternatif litium di masa depan. Lalu, bagaimana cara mengekstrak litium dari brine panas bumi ini?

Saat ini terdapat 3 metode ekstraksi yang sudah terbukti dapat diaplikasikan antara lain adsorpsi, pertukaran ion, dan elektrodialisis. PLTP Dieng digunakan metode adsorpsi untuk mengekstraksi litium. 

Proses ekstraksi litium dari brine panas bumi dimulai dengan pengangkatan fluida panas bumi melalui sumur produksi. Fluida ini terdiri dari uap panas dan air, yang kemudian dialirkan ke separator untuk memisahkan antara uap panas dan air. Uap panas digunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik, sementara air menuju tangki penyimpanan sebelum diproses lebih lanjut. Air kemudian dialirkan ke tangki adsorpsi, di mana Li ion-sieve digunakan sebagai adsorben untuk mengikat litium. Setelah proses adsorpsi, endapan tipis litium yang terbentuk akan dilarutkan dengan menggunakan HCl sebagai eluen, menghasilkan larutan LiCl yang disimpan dalam tangki khusus. Air yang telah diambil litiumnya kemudian diinjeksikan kembali ke dalam reservoir untuk dipanaskan kembali, dan proses tersebut terus berulang.

Dalam proses tersebut tidak ada limbah yang dibuang begitu saja, setiap bagiannya akan dapat dipergunakan kembali, dan dapat terus menghasilkan energi berkelajutan. Makin Tahu Indonesia punya PLTP penghasil litium yang menjanjikan bagi masa depan. 

#zonaebt #sebarterbarukan #EBTheroes

Editor: Bellinda Putri Hidayat

Referensi:

[1] LITHIUM: SEDIKIT TAPI DICARI

[2] The Harmful Effects of our Lithium Batteries

[3] Indonesia Bertandang ke Prancis Cari Ahli Ekstraksi Litium dari Panas Bumi

[4] Geothermal Brine: Kekayaan Alam Indonesia yang Berpotensi Menjadi Sumber Litium Alternatif

[5] Baterai Litium-ion

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

5 Comment

  1. Very good site you have here but I was curious about if you knew of
    any user discussion forums that cover the same topics talked about
    in this article? I’d really like to be a part of
    group where I can get feed-back from other experienced people that share
    the same interest. If you have any suggestions, please let me know.
    Kudos!