Tim Fakultas Teknik UGM Kembangkan Penelitian Daur Ulang Baterai Litium

YOGYAKARTA, SATUHARAPAN.COM – Seiring dengan diberlakukannya Perpres No 55/2019 tentang Percepatan Program Kendaraan Bermotor Listrik Berbasis Baterai (Battery Electric Vehicle), berbagai pelaku industri otomotif dan instansi terkait di Indonesia semakin intensif untuk terus bergerak ke arah penggunaan kendaran listrik.

Fakultas Teknik UGM melakukan berbagai penelitian terkait daur ulang logam berharga, khususnya litium dari baterai litium bekas sebagai salah satu komponen dari kendaraan listrik.

“Di antara berbagai komponen penting di dalam kendaraan listrik, baterai sebagai penyimpan energi listrik merupakan jantung kendaraan listrik, dan sampai saat baterai litium merupakan komponen terpenting penentu harga kendaraan listrik,” kata Muslim Mahardika ST MEng PhD, pada Kamis (12/9).

Ia mengungkapkan, 50-70 persen harga baterai litium ditentukan oleh penggunaan material penyusun baterai. Di antara komponen baterai, komponen penyusun katoda baterai litium menempati sekitar 20-25 persen harga baterai. Bergantung pada jenis baterai litium yang digunakan maka berbagai logam litium, nikel, kobalt, dan mangan adalah yang paling banyak digunakan.

Mengingat umur penggunaan baterai litium di kendaraan listrik yang terbatas, ketersediaan logam yang tidak terbarui dan aspek lingkungan, maka Perpres No 55/2019 mewajibkan proses daur ulang baterai. Selain itu, saat ini di Indonesia belum secara pasti dijumpai sumber litium yang merupakan komponen utama dalam baterai litium.

Penelitian yang terkait dengan daur ulang baterai litium bekas telah dilakukan Fakultas Teknik sejak tahun 2013.

Penelitian ini, dilakukan secara konsisten dan kontinu sampai saat ini dengan berbagai skema pendanaan, dan merupakan penelitian lintas disiplin yang melibatkan tim peneliti di bidang teknik kimia, teknik mesin dan teknik elektro, yang menjadikannya sebagai Pusat Daur Ulang Baterai (Center of Battery Recycling) di UGM.

Melalui skema pendanan LPDP, di tahun 2015 tim peneliti UGM di bawah koordinasi Dr Indra Perdana, telah berhasil memungut litium dari baterai jenis litium kobalt oksida (LCO) dalam bentuk senyawa litium karbonat, dengan kemurnian di atas 95 persen. Sementara di tahun 2019 ini dengan dukungan LPDP, Tim Peneliti berhasil melakukan pemungutan litium dari baterai bekas jenis litium besi fosfat (LFP).

Senyawa litium yang diperoleh, berupa litium fosfat dengan kemurnian mencapai di atas 99 persen dan siap digunakan kembali sebagai bahan baku dalam pembuatan baterai jenis LFP.

“Pemungutan litium ini dilakukan melalui proses pemisahan mekanik, hidrometalurgi dan presipitasi logam secara terkontrol,” katanya.

Menyadari pentingnya tahap pemisahan mekanik komponen baterai di awal proses kimia pemungutan logam, pada tahun ini tim peneliti juga melakukan penelitian terkait dengan proses dismantling baterai, dan telah menghasilkan sebuah prototipe alat dismantling yang bekerja secara otomotis. Dengan alat ini, komponen baterai litium yang terdiri atas logam pembungkus, lempeng katoda, lempeng anoda dan separator dengan mudah dapat dipisahkan.

“Alat dismantling ini akan terus disempurnakan dan dikembangkan untuk skala pengolahan baterai silinder jenis 18650 yang lebih besar,” kata Muslim.

Ia menambahkan, pendaftaran 3 paten atas produk ini juga sudah dilakukan, sehingga UGM menjadi yang pertama kali mendaftarkan paten dismantling baterai dengan nomor pendaftaran P00201907450, P00201907452, dan P00201907453 dengan inventor Muslim Mahardika, Indra Perdana, Suryo Hadiwibowo, dan Satria Mahardhika Wisambodhi.

Saat ini, Tim Peneliti juga sedang melakukan berbagai penelitian secara paralel untuk pemungutan logam berharga dari baterai litium jenis nikel cobal aluminium oksida (NCA), dan nikel cobal mangan oksida. Pemungutan berbagai jenis baterai ini melalui metoda hidrometalurgi memiliki tahapan yang relatif berbeda.

Penelitian untuk berbagai jenis baterai ini menurutnya perlu dilakukan karena baterai-baterai tersebut akan banyak digunakan untuk berbagai keperluan yang berbeda. Untuk tahap penelitian selanjutnya, Tim Peneliti akan melakukan kajian pengembangan peningkatan kapasitas (scale-up) pengolahan baterai, dengan menggandeng partner industri terkait.

Selain itu, Tim Peneliti terus melakukan inovasi untuk meningkatkan kualitas proses daur ulang di antaranya dengan mengaplikasikan teknologi membran serta menggunakan senyawa organik yang lebih ramah lingkungan. (ugm.ac.id)