Teknologi untuk memulihkan elemen tanah jarang seperti neodymium dari magnet kini tengah dikembangkan melalui proyek NEO-CYCLE di Jerman. Proyek ini melibatkan peneliti dari Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems (IKTS) serta TU Bergakademie Freiberg untuk mendaur ulang magnet yang digunakan dalam kendaraan listrik dan turbin angin agar dapat digunakan kembali di industri Eropa.
Mengatasi Ketergantungan Geopolitik
Elemen tanah jarang merupakan komponen krusial dalam manufaktur modern, namun proses pengadaannya sering kali melibatkan rantai pasok yang kompleks dan ketergantungan geopolitik. Sebagai contoh, sekitar 90 persen logam neodymium saat ini diproses di Tiongkok. Oleh karena itu, para peneliti di Fraunhofer IKTS bekerja sama dengan mitra proyek untuk memperbaiki metode daur ulang guna mendapatkan kembali elemen tersebut dari magnet bekas secara domestik.
Tim peneliti berfokus pada magnet neodymium, yang dikategorikan sebagai salah satu magnet permanen terkuat di dunia. Kombinasi neodymium, besi, dan boron ini banyak ditemukan pada kendaraan listrik, turbin angin, serta perangkat elektronik seperti ponsel pintar, pengeras suara, dan cakram keras (hard drive). Mengingat permintaan global untuk magnet permanen diperkirakan tumbuh hingga 8,3 persen per tahun, daur ulang domestik menjadi langkah yang sangat penting.
Metode Daur Ulang Inovatif
Saat ini, magnet yang dikumpulkan di Eropa setelah masa pakainya berakhir biasanya dikirim ke Tiongkok untuk diproses ulang. Melalui proyek NEO-CYCLE yang didukung oleh 23 mitra, para peneliti berupaya menciptakan proses ekstraksi bahan mentah yang mandiri di Eropa. Dr. Sandra Pavón, kepala kelompok Hidrometalurgi Daur Ulang dan Kimia Bahan Mentah di Fraunhofer IKTS, menyatakan bahwa tujuan mereka adalah memulihkan elemen tanah jarang dari limbah elektronik untuk digunakan dalam produk bernilai tinggi seperti pupuk hijau dan industri farmasi.
Dalam proyek ini, fokus utama tertuju pada magnet neodymium yang terdapat dalam cakram keras (HDD) dari komputer dan laptop bekas. Pavón menjelaskan bahwa timnya sedang menguji dua metode, yakni klorinasi fase padat dan proses elektrokimia, untuk menentukan teknologi yang paling sesuai.
Pada metode klorinasi fase padat, mitra proyek dari TU Bergakademie Freiberg menambahkan amonium klorida ke dalam campuran limbah neodymium-boron-besi. Proses termal ini mengubah campuran tersebut secara langsung menjadi logam klorida dan larutan amonia murni. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode ini mampu melarutkan logam klorida dengan lebih efisien dan mencapai tingkat ekstraksi yang hampir sempurna dengan konsumsi bahan kimia yang relatif rendah.
Sementara itu, pada metode kedua, limbah magnet yang telah dihancurkan dimasukkan ke dalam sel elektrokimia dengan elektrolit seperti asam sulfat encer. Larutan boron yang diekstraksi dari proses ini nantinya dapat dimanfaatkan dalam industri kimia dan farmasi. Fraunhofer IKTS kemudian menerapkan keahlian mereka dalam pemisahan logam dan pengolahan air proses untuk memurnikan produk yang diperoleh dari kedua metode tersebut.
Masa Depan Proyek NEO-CYCLE
Proyek NEO-CYCLE mendapatkan pendanaan dari Uni Eropa melalui program Horizon Europe. Proyek yang direncanakan berjalan selama empat tahun ini ditargetkan untuk menghasilkan pabrik percontohan. Pavón menyimpulkan bahwa prosedur ini dimulai dari produk yang telah mencapai akhir masa pakainya dan pada akhirnya mampu menyuplai bahan mentah daur ulang yang berharga bagi empat industri berbeda.
Sumber: electrive.com
