NIKEL.CO.ID, 4 MEI 2023 – Di tengah bayang-bayang pengurangan energi yang mengandung unsur emisi karbon (CO2) tinggi, PT Bukit Asam Tbk, (PTBA) bekerja sama dengan Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mencoba memanfaatkan batu bara sebagai komponen anoda baterai kendaraan listrik (electric vehicle/EV).
Program net zero emission sedang digalakkan negara-negara maju dan berkembang, termasuk Indonesia. Langkah untuk menekan terjadinya perubahan iklim akibat semakin menipisnya lapisan ozon. Faktor penyebabnya, terjadi pencemaran lapisan udara.
Batu bara santer disebut-sebut sebagai salah satu komoditas yang dikurangi penggunaannya untuk energi, lantaran mengandung unsur emisi karbon tinggi. Di Indonesia, misalnya, sudah ada kebijakan dari pemerintah pelarangan pembangunan PLTU berbahan baku batu bara.
Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) tak ingin batu bara yang banyak dimiliki Indonesia semakin terabaikan. Pusat Riset Teknologi Pertambangan BRIN saat ini sedang mencoba mengembangkan batu bara menjadi produk lembaran anoda baterai EV.
Pusat Riset Teknologi Pertambangan BRIN, Anggoro Tri Mursito menjelaskan metode pembuatan lembaran anoda baterai dengan menggunakan karbon dari batu bara dengan beberapa tahapan.
“Khususnya coalite yang telah mengalami katalisasi dan grafitisasi oleh partikel Fe dan adanya KOH di proses pembentukannya, yang terdiri dari beberapa tahapan,” kata Anggoro kepada nikel.co.id, Kamis (4/5/2023).
Diuraikan, tahapan pertama, yaitu proses karbonisasi batu bara menggunakan metode pirolisis udara terbatas pada 450-500 °C selama 7-30 menit menjadi karbon coalite. Dilanjutkan proses impregnasi coalite dalam larutan iron (III) chloride hexahydrate dan adanya kalium hydroxide sambil dilakukan pengadukan dan pemanasan pada 80oC hingga kering.
Dia melanjutkan, setelah itu dilakukan proses pirolisis pada 900-1300 oC selama 2 jam dalam kondisi atmosfer nitrogen. Kemudian dilakukan pencucian, pengeringan dan penghalusan membentuk serbuk karbon graphitic. Selanjutnya, pembentukan lembaran dengan mencampurkan karbon graphitic dengan carbon black ke dalam larutan polimer polyvinylidene fluoride dan N-methyl pyrrolidone.
Dalam proses lembaran ini dilakukan pengadukan dan pemanasan pada 60-80 oC sampai membentuk slurry. Menurut Anggoro, proses tersebut dilanjutkan dengan pencetakan menggunakan teknik doctor blade diatas kertas tembaga dan dikeringkan menjadi lembaran dengan ketebalan 50-80 μm.
Adapun resistansi lembaran graphitic dari coalite nilainya 27-36 Ω dan kapasitas penyimpanan-pengosongan sebesar 0,1-0,17 Ah/g. Sedangkan lembaran anoda grafit komersil dengan komposisi dan proses pembentukan yang sama nilainya 29 Ω dan kapasitasnya sekitar 0,3 Ah/g.
“Sehingga karbon graphitic dari coalite batubara ini sangat memiliki potensi sebagai bahan anoda baterai ion-Litium atau baterai ion-Natrium,” imbuhnya.
Pengembangan metode pembuatan anoda baterai menggunakan karbon graphitic dari coalite batu bara ini telah dipatenkan dengan Nomor Pendaftaran Paten P00202215420. Tanggal pendaftaran paten tertera, 25 Desember 2022 dengan Nomor Pengajuan HKI dalam Sistem 2022-1667205485-ar7v dan Nomor Surat Pengajuan B-542/III.4.5/DP/10/2022, dengan lembaran surat tertera pada Satuan Kerja Pusat Riset Sumber Daya Geologi.
Berawal dari Kompetisi Teknologi Dekarbonisasi
Anggoro mengutarakan, pengembangan anoda baterai dari karbon graphitic dari Coalite batu bara dilatarbelakangi kompetisi teknologi dekarbonisasi Bukit Asam Innovation Awards 2022 (BAIA 2022) Greenovator yang diadakan oleh PTBA Anggota Holding BUMN Pertambangan MIND ID yang bertema dekarbonisasi.
Kompetisi ini terdiri dari 2 kategori, yakni carbon reduction dan carbon capture, utilization, and storage (CCUS). Carbon reduction dan CCUS menjadi alternatif teknologi untuk mendukung tersedianya energi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan, sehingga penting untuk dikembangkan
“Kompetisi BAIA 2022 Greenovator merupakan upaya dekarbonisasi yang dilakukan PTBA dengan mengundang kontribusi riset dan inovasi teknologi dekarbonisasi anak bangsa di bidang aktivitas pertambangan batu bara untuk mencapai target Net Zero Emission (NZE) Indonesia di 2060 atau lebih awal,” tuturnya.
Dalam kesempatan itu, BRIN bersama PT Bukit Asam meraih Juara ke-3 untuk kategori Carbon Reduction dengan Judul: “Batubara (Coalite) untuk Bahan Prekursor Anoda karbon Baterai Li-Ion sebagai Salah Satu Kunci Strategis Perwujudan Dekarbonisasi oleh Riset for Anoda”.
Pengembangan itu melibatkan berbagai para periset mulai dari PR Teknologi Pertambangan, PR Material Maju, PR Sumberdaya Geologi BRIN dan PTBA. Para periset mendapatkan bahan baku batu bara dan coalite dari PTBA dan PTBA kini telah memproduksi coalite di Tanjung Enim.
“Jadi, bahan baku coalite itu adalah batu bara, sementara sekarang hanya dijadikan briket. So, kita akan diversifikasi turunan produk yang bernilai tambah tinggi yang salah satunya adalah anoda lembaran baterai,” kata Anggoro optimistis. (Shiddiq/Editor: Syarif)
