STUDI EKSTRAKSI SILIKON DARI PASIR SILIKA INDONESIA DENGAN METODE METALOTERMIK

Lulu Intan Fatmawati, Abdul Latif, Fahrizal Surya Nanda

Abstract


Pembangkit listrik di Indonesia mayoritas masih menggunakan bahan bakar fosil sehingga menghasilkan gas buang dalam jumlah besar terutama gas CO2. Gas tersebut merupakan gas rumah kaca sehingga dibutuhkan sebuah solusi untuk menangani hal ini. Salah satu solusi tersebut yakni pemanfaatan Energi Baru dan Terbarukan (EBT). Diantara pemanfaatan EBT tersebut, Indonesia memiliki peluang yang besar untuk Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) karena negara ini terletak di garis khatulistiwa. Saat ini, material yang umum digunakan untuk PLTS adalah silikon. Pada tahun 2019, produksi silikon dunia mencapai 7 juta ton. Menurut data BPS, Indonesia hingga saat ini belum memproduksi produk tambang silikon seperti paduan silikon maupun silikon murni padahal memiliki potensi bahan baku berupa silika sekitar 17 miliar ton yang tersebar hampir di seluruh indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan besar perolehan ekstraksi silikon dari pasir silika Indonesia dengan metode metalotermik. Komposisi pasir silika yang digunakan berasal dari beberapa daerah di Indonesia yang memiliki kadar silika tinggi. Simulasi proses dilakukan dengan menggunakan aplikasi FactSage dengan 3 reduktor berbeda yaitu magnesium, kalsium, dan aluminium pada temperatur operasi 700-1200°C dengan tahapan 50°C. Spontanitas reaksi dapat dilihat dari nilai Energi Bebas Gibbs yang diperoleh dari FactSage. Dari hasil simulasi, diperoleh hasil berupa perolehan silikon tertinggi berasal dari reduksi pasir silika Sukabumi menggunakan aluminium sebesar 99,94%. Dari hasil simulasi diketahui bahwa perolehan silikon tidak dapat mencapai 100%. Hal ini disebabkan oleh pembentukan beberapa senyawa intermetalik seperti CaSi2, Mg2Si, FeSi2, dll. Silikon yang dihasilkan dilakukan proses pemurnian menjadi Silicon Metallurgical Grade (Si-MG) yang menjadi bahan baku untuk memproduksi Silicon Solar Grade (Si-SoG) berupa silicon wafer yang digunakan pada aplikasi photovoltaic. Dengan melihat potensi ini, diharapkan Indonesia dapat memproduksi silicon wafer untuk mengurangi ketergantungan impornya.

 


Keywords


Silikon, Pasir Silika, Metalotermik, Reduksi.

Full Text:

PDF

References


Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide, data diperoleh melalui situs internet: https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide. Diunduh pada tanggal 10 September 2020.

Darghouth, A., Aouida, S., & Bessais, B. (2020): High Purity Porous Silicon Powder Synthesis by Magnesiothermic Reduction of Tunisian Silica Sand. Silicon, 1 - 10.

Effect of Changing the Carbon Cylcle, data diperoleh melalui situs internet: https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle/page5.php. Diunduh pada tanggal 30 Agustus 2020.

Entwistle, J., Rennie, A., & Patwardhan, S. (2018): A review of magnesiothermic reduction of silica to porous silicon for lithium-ion battery applications and beyond. Journal of Materials Chemistry A, 6(38), 18344 - 18356.

Gaskell, D. R., & Laughlin, D. E. (2018): Introduction to the thermodynamics of materials: 6th Edition, CRC Press, Florida, 422.

Indonesia-Australia teken kesepakatan kembangkan energi terbarukan, data diperoleh melalui situs internet:https://www.antaranews.com/berita/1706422/indonesia-australia-teken-kesepakatan-kembangkan-energi-terbarukan. Diunduh pada tanggal 10 September 2020.

Indonesia Energy Outlook 2019, data diperoleh melalui situs internet: https://www.esdm.go.id/assets/media/content/content-outlook-energi-indonesia-2019-bahasa-indonesia.pdf. Diunduh pada tanggal 10 September 2020.

Kebijakan Nasional Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi, data diperoleh melalui situs internet: http://iesr.or.id/wp-content/uploads/2019/11/191216-IESR-Clean-Energy-Outlook.pdf. Diundurh pada tanggal 10 September 2020.

Lai, Y., Thompson, J. R., & Dasog, M. (2018): Metallothermic Reduction of Silica Nanoparticles to Porous Silicon for Drug Delivery Using New and Existing Reductants. Chemistry - A European Journal, 24(31), 7913 – 7920.

Levenspiel, O. (1999): Chemical Reaction Engineering: Third Edition, John Wiley & Sons, New York, 570 - 582.

Nuruddin, A., Yuliarto, B., Saputro, A.G., Badruzaman, B., & Ramelan, A. (2020): Preparation of Polycrystalline Silicon from Rice Husk by Thermal Decomposition and Aluminothermic Reduction. Molekul, 15(1), 26 - 33.

Potensi Sumber Daya Silika dan Wacana Pembangunan Industri PV di Indonesia Mengacu Pada Industri PV Global dan Perkembangan Material Maju di Indonesia, data diperoleh melalui situs internet: https://ptm.bppt.go.id/kegiatan-dan-kerja-sama/berita/224-potensi-sumber-daya-silika-dan-wacana-pembangunan-industri-pv-di-indonesia-mengacu-pada-industri-pv-global-dan-perkembangan-material-maju-di-indonesia. Diunduh pada tanggal 30 Agustus 2020.

Peraturan Presiden RI Nomor 22 Tahun 2017 tentang Rencana Umum Energi Nasional, data diperoleh melalui situs internet: https://www.esdm.go.id/assets/media/content/content-rencana-umum-energi-nasional-ruen.pdf . Diunduh pada tanggal 10 September 2020.

Produksi Barang Tambang Mineral 2015-2018, data diperoleh melalui situs internet: https://www.bps.go.id/indicator/10/508/1/produksi-barang-tambang-mineral.html. Diunduh pada tanggal 30 Agustus 2020.

Renewable Capacity Statistics 2020, data diperoleh melalui situs internet: https://www.irena.org/publications/2020/Mar/Renewable-Capacity-Statistics-2020. Diunduh pada tanggal 30 Agustus 2020.

Roy, S., Divinski, S.V., & Paul, A. (2014): Reactive diffusion in the Ti–Si system and the significance of the parabolic growth constant. Philosophical Magazine, 94(7), 683 - 699.

Safarian, J., Tranell, G., & Tangstad, M. (2012): Processes for upgrading metallurgical grade silicon to solar grade silicon. Energy Procedia, 20, 88 - 97.

Sarwono yakini kebijakan makro-energi segera beralih ke rendah emisi, data diperoleh melalui situs internet: https://www.antaranews.com/berita/1703098/sarwono-yakini-kebijakan-makro-energi-segera-beralih-ke-rendah-emisi. Diunduh pada tanggal 10 September 2020.

Shi, L., Wang, W., Wang, A., Yuan, K., & Yang, Y. (2016): Understanding the impact mechanism of the thermal effect on the porous silicon anode material preparation via magnesiothermic reduction. Journal of Alloys and Compounds, 661, 27-37.

Silicon Statistics and Information, data diperoleh melalui situs internet: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-silicon.pdf. Diunduh pada tanggal 30 Agustus 2020.

Yaroshevsky, A.A. (2006): Abundances of chemical elements in the Earth’s crust. Geochemistry International, 44(1), 48 - 55.

Yuliarto, B. (2017): Memanen Energi Matahari, ITB Press, Bandung, 11.


Article Metrics

Abstract view : 0 times
PDF - 0 times

DOI: https://doi.org/10.36986/ptptp.v0i0.201

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.