Perpustakaan Digital ITB

Produksi logam nikel dalam skala industri dilakukan dengan reduktor batubara. Penggunaan batubara tersebut menghasilkan emisi CO2 sebanyak 70 ton/ton nikel. Pada tahun 2019, produksi nikel berkontribusi terhadap 0,27% total emisi CO2 global. Salah satu alernatif untuk mengurangi emisi pada proses reduksi adalah penggunaan biomassa sebagai reduktor proses tersebut. Namun, biomassa memiliki kandungan fixed carbon yang lebih sedikit dibandingkan dengan batubara sehingga dapat menurunkan perolehan nikel. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pemrosesan berupa torefaksi yaitu pemanasan pada temperatur 200–300°C tanpa adanya oksigen (inert) sehingga kandungan fixed carbon biomassa menjadi lebih tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh kondisi operasi torefaksi biomassa dan tingkat kekasaran biomassa terhadap kandungan proksimat biomassa, pengaruh jenis biomassa terhadap kadar nikel pada logam hasil reduksi bijih nikel, dan pengaruh pencampuran biomassa dengan batubara terhadap kadar nikel pada logam. Kemudian, parameter yang divariasikan mencakup tingkat kekasaran biomassa yang ditorefaksi yaitu halus (0,4–0,5 mm) dan kasar (1–2 cm), waktu torefaksi pada 1 dan 3 jam, serta temperatur torefaksi pada 200°C dan 300°C. Analisis proksimat dilakukan terhadap hasil torefaksi untuk menentukan pengaruh jenis dan tingkat kekasaran biomassa serta waktu dan temperatur torefaksi. Biomassa hasil torefaksi dicampurkan dengan batubara dengan rasio 50% dan 100% biomassa. Campuran tersebut digunakan sebagai reduktor untuk mereduksi 5 gram bijih nikel saprolit. Jumlah reduktor yang digunakan dihitung dengan basis 1 kali stoikiometri. Selanjutnya, hasil reduksi bijih nikel dianalisis dengan SEM-EDX Hasil percobaan menunjukkan variasi waktu dan temperatur berpengaruh signifikan terhadap peningkatan kadar fixed carbon. Pada torefaksi yang dilakukan pada temperatur 300°C selama 3 jam, fixed carbon cangkang kemiri meningkat dari 23,90% menjadi 37,25%. Dari hasil percobaan, didapatkan bahwa tingkat kekasaran biomassa tidak berpengaruh signifikan terhadap peningkatan kadar fixed carbon hal ini didasarkan pada P-value ANOVA pengaruh tingkat kekasaran biomassa terhadap peningkatan fixed carbon yang bernilai 0,57. Selanjutnya, pada penggunaan 100% biomassa tertorefaksi sebagai reduktor, kadar nikel tertinggi pada logam yang dihasilkan sebesar 13,77%. Nilai ini dihasilkan pada reduktor berupa cangkang kemiri halus yang ditorefaksi pada 200°C selama 1 jam. Pada kasus lain, penggunaan reduktor dengan komposisi 50% biomassa tertorefaksi dan 50% batubara menghasilkan kadar Fe dan Ni pada logam sebesar 82,88% dan 6,84%; meningkat dari yang sebelumnya 68,62% dan 5,71%. Sementara itu, kadar pengotor pada logam, yaitu Cr dan Si, mengalami penurunan menjadi 3,12% dan 5,73% dari sebelumnya 5,59% dan 17,65%. Dari penelitian ini, biomassa tertorefaksi berupa cangkang kemiri dan cangkang kelapa sawit bisa digunakan sebagai alternatif reduktor pada proses reduksi bijih nikel saprolit.