Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Pengelolaan limbah industri yang mengandung logam berharga seperti V (vanadium), Mo (molibdenum), dan Co (kobalt) telah menjadi perhatian penting dalam rangka mengurangi dampak lingkungan dan meningkatkan pemanfaatan sumber daya sekunder. Dalam studi ini, pengembangan rute ekstraksi selektif untuk memisahkan V, Mo, dan Co dari katalis hidrodesulfurisasi bekas menjadi solusi yang efisien dan berkelanjutan. Katalis bekas ini mengandung 10–25% berat logam-logam tersebut, yang dianggap berbahaya namun memiliki nilai ekonomis tinggi sebagai sumber sekunder logam kritis.
Teknologi ekstraksi logam biasanya memerlukan sejumlah besar asam dan basa, menghasilkan limbah yang berpotensi mencemari lingkungan. Namun, pendekatan baru ini mengurangi konsumsi asam dan basa dengan menghilangkan kebutuhan pretreatment dari ekstraktan N1923 dan Cyanex272 (C272). Proses ini mengurangi penggunaan bahan kimia berbahaya, sekaligus mengurangi limbah air yang dihasilkan, menjadikannya lebih ramah lingkungan.
Studi ini tidak hanya berfokus pada eksperimen, tetapi juga didukung oleh perhitungan teoretis menggunakan kalkulasi kimia kuantum untuk menganalisis interaksi lemah antara ekstraktan dan molekul logam. Perhitungan tersebut memperlihatkan perbedaan dalam distribusi muatan molekul dan potensi elektrostatik permukaan, yang memengaruhi prioritas reaktivitas molekul logam dalam urutan sebagai berikut: H6V10O28 > H2Mo4O13 > H4V4O12 > H3VO4 > H2MoO4. Hasil ini memberikan wawasan tentang bagaimana molekul logam tertentu lebih mudah dipisahkan berdasarkan interaksi lemah dengan ekstraktan yang berbeda.
Selain itu, model gradien independen berbasis partisi Hirshfeld (IGMH) mengungkapkan perbedaan gaya interaksi lemah sebagai berikut: N1923-V > C272-Mo > C272-V > N1923-Mo > C272-Co, yang menjadi dasar rancangan proses ekstraksi selektif V/Mo/Co. Dengan panduan hasil ini, proses ekstraksi yang lebih efisien dapat dioptimalkan.
Keberhasilan teknologi ini tidak hanya terletak pada efisiensi pemisahan, tetapi juga pada tingkat pemulihan logam yang signifikan, yakni 83,88% untuk V, 87,08% untuk Mo, dan 99,01% untuk Co. Pencapaian ini sangat mengesankan mengingat kerumitan pemisahan logam kritis dari katalis bekas. Hal ini menunjukkan bahwa metode ekstraksi selektif ini mampu memaksimalkan pemanfaatan logam berharga dengan cara yang lebih ekonomis dan berkelanjutan.
Dari sudut pandang energi terbarukan dan teknik sistem termal, pengurangan emisi karbon sebesar 1,99 ton per ton padatan serta pengurangan penggunaan asam sulfat sebanyak 3,92 ton dan natrium hidroksida sebanyak 7,83 ton adalah langkah besar menuju proses industri yang lebih hijau. Ini sangat relevan dalam konteks teknologi termal dan energi terbarukan, di mana efisiensi energi dan pengurangan jejak karbon menjadi prioritas utama dalam pengembangan proses baru.
Teknologi ini tidak hanya menawarkan solusi ekonomis untuk pemulihan logam kritis, tetapi juga membawa dampak positif terhadap lingkungan dengan mengurangi penggunaan bahan kimia berbahaya dan emisi karbon. Dalam jangka panjang, pendekatan ini bisa menjadi model bagi pengelolaan limbah industri di berbagai sektor, terutama yang melibatkan pemulihan logam berharga dari produk limbah.
Sebagai seorang Dosen di bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, inovasi ini menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan keberlanjutan industri ekstraktif. Pendekatan berbasis perhitungan teoretis dan eksperimen ini memberikan dasar ilmiah yang kuat untuk memecahkan masalah-masalah kompleks dalam pemisahan logam kritis, yang di masa depan dapat diterapkan pada skala industri yang lebih besar dan lebih ramah lingkungan.
