Follow kami di WhatsApp Channels, Telegram, Instagram dan TikTok SAYS Seismik, jadi antara yang terawal untuk dapatkan berita serta artikel-artikel menarik.
Tahukah anda, setiap kali baja fosfat dihasilkan untuk sektor pertanian, terdapat sisa sampingan yang tidak diingini iaitu fosfogipsum (PPG)
Sisa ini kelihatan seperti serbuk kelabu lembap dan sering dibiarkan menimbun tanpa sebarang pengunaan di tapak pelupusan. Namun tahukah anda, sisa buangan ini sebenarnya menyimpan potensi luar biasa dalam bidang teknologi hijau dan tenaga mampan?
Setiap tahun, lebih 280 juta tan fosfogipsum dihasilkan di seluruh dunia. Malangnya, hanya kira-kira 15% yang dikitar semula. Selebihnya dibuang begitu sahaja ke dalam sungai, laut, dan kolam terbuka, sekali gus mencemarkan alam sekitar dan sumber air.
Fosfogipsum mengandungi kalsium sulfat dihidrat (CaSO₄·2H₂O) dan pelbagai unsur logam seperti besi, aluminium, magnesium, bahkan unsur radioaktif seperti radium dan uranium. Jika tidak diurus dengan baik, ia boleh membebaskan bahan pencemar dan menyumbang kepada perubahan iklim akibat pelepasan karbon daripada kerosakan ekosistem. Namun di sebalik keburukan itu, terdapat sinar harapan yang berpotensi tinggi.
Sisa fosfogipsum boleh dikitar semula menjadi bahan yang sangat tidak asing dalam industri kejuruteraan awam
Sebagai contoh, dijadikan bahan pengikat secara terus dalam gentian binaan bangunan dan bahan pengisi dalam pembinaan jalan. Hal ini disebabkan oleh sifat semula jadi sisa fosfogipsum yang mengandungi kalsium sulfat dihidrat (CaSO₄·2H₂O), iaitu agen pengikat semula jadi yang mempunyai ciri pemadatan yang baik hasil daripada saiz zarahnya yang halus dan seragam.
Selain itu, sisa fosfogipsum sering kali digunakan dalam pembuatan bahan mentah untuk penghasilan simen dan bata serta menjadi alternatif mesra alam kepada gipsum semula jadi dan mengurangkan pelepasan karbon. Menariknya, penggunaan sisa fosfogipsum ini amat sesuai untuk aplikasi berskala besar kerana ia tersedia dalam kuantiti yang banyak.
Dalam sektor agrikultur dan pertanian, sisa fosfogipsum ini juga digunakan sebagai bahan pindaan tanah dan baja kerana dapat membekalkan kalsium, sulfur dan fosforus kepada tanaman. Namun, penggunaannya dalam industri ini telah menimbulkan perdebatan dalam kalangan pakar alam sekitar yang bimbang kandungan logam berat dalam sisa fosfogipsum berpotensi meresap dan mencemarkan air bawah tanah.
Oleh kerana sisa buangan ini wujud dalam skala yang besar, dianggarkan sekitar 85% fosfogipsum masih disimpan sebagai stok simpanan yang membentuk timbunan menyerupai bukit. Penyimpanan secara besar-besaran ini memerlukan kawasan tanah yang luas dan boleh menimbulkan pelbagai cabaran alam sekitar.
Kajian untuk meningkatkan tahap kepelbagaian fungsi dan kitar semula sisa fosfogipsum sedang giat dijalankan oleh penyelidik diseluruh dunia
Tidak ketinggalan juga penyelidik dari Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), melalui Makmal Sustainable Catalysis & Artificial Photosynthetic System (SCatAPS) yang diketuai oleh ChM. Dr. Mohamad Azuwa Mohamed, di bawah pembiayaan geran penyelidikan kimia hijau PhosAgro/UNESCO/IUPAC. Kumpulan penyelidikan ini telah memfokuskan kajian mereka terhadap penghasilan bahan fotomangkin heterosimpang termaju berasaskan hidroksiapatit yang disintesis daripada sisa fosfogipsum.
Dapatan kajian mendapati proses hidroterma dapat menukarkan sisa fosfogipsum kepada hidroksiapatit yang mempunyai kombinasi struktur rod dan kepingan nano dengan peningkatan sifat fizikal dan kimia yang sangat sesuai digunakan dalam aplikasi teknologi fotopemangkinan.
Tambahan pula, dengan menambah logam pendopan seperti seperti Cu, Fe, Co, Ni atau Mn dan gabungan bersama bahan fotomangkin seperti grafitik karbon nitrida (g-C3N4) telah meningkatkan pengaktifan tindak balas fotopemangkinan dibawah sinaran cahaya matahari dalam tindak balas seperti penguraian bahan cemar dalam air, penghasilan hidrogen hijau secara pembelahan molekul air dan penjanaan hidrogen peroksida hijau. Kajian mendalam bagi merealisasikan bahan fotomangkinan terbitan sisa fosfogipsum masih giat dijalankan.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Malaysia telah memperbaharui tumpuannya terhadap unsur nadir bumi (REE) berikutan peningkatan permintaan global terhadap bahan ini dalam pelbagai aplikasi teknologi tinggi dan tenaga bersih, termasuk magnet berprestasi tinggi dalam kenderaan elektrik (EV), serta skrin elektronik dan lampu LED. Menerusi Kementerian Sumber Asli, Alam Sekitar dan Perubahan Iklim, dianggarkan bahawa Malaysia memiliki 16.1 juta tan sumber unsur nadir bumi bukan radioaktif (NR-REE) yang bernilai sehingga RM809 bilion.
Pihak Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI) telah menggalakkan pertumbuhan industri REE melalui penyelidikan, pembangunan, pengkomersialan, inovasi dan penerapan teknologi terkini. Bagi menyahut pekembangan penyelidikan REE di Malaysia, kumpulan penyelidikan SCatAPS, UKM sedang giat menjalankan kajian pemulihan unsur NR-REE daripada sisa fosfogipsum menggunakan kaedah elektrokimia dan fotoelektrokimia.
Dapatan awal kajian mendapati bahawa sisa fosfogipsum kaya dengan unsur-unsur berharga seperti serium (Ce), Yttrium (Y) dan Neodimium (Nd) dengan kepekatan dalam lingkungan 500 – 1500 ppm dalam setiap 1 g sisa fosfogipsum. Kandungan REE pada tahap ppm (>100 ppm) dalam sisa fosfogipsum berpotensi untuk dieksploitasi secara ekonomi, terutamanya melalui kaedah pengekstrakan berskala besar dan berkos rendah.
Selain itu, dengan inovasi teknik pengekstrakan yang mesra alam seperti teknologi fotoelektrokimia (PEC) mempunyai kelebihan dan keunikan tersendiri antaranya proses yang jimat tenaga, pemulihan unsur khusus, beroperasi dalam medium akueus, dan mesra alam. Namun begitu, kaedah PEC untuk pemulihan REE masih belum matang dari segi penggunaan industri, namun menunjukkan potensi sesuai untuk sistem pemulihan khusus atau lanjutan, atau sebagai kaedah pelengkap kepada kaedah hidrometalurgi konvensional.
Sudah tiba masanya kita mengubah naratif sisa fosfogipsum daripada sisa berbahaya kepada aset strategik negara. Dengan inovasi dan penyelidikan berterusan, sisa fosfogipsum mampu menyumbang kepada pengurangan pencemaran dan kesan rumah hijau, menjadi penggalak ekonomi kitar semula (circular economy) dan tenaga masa depan. Dengan sokongan kerajaan, industri dan masyarakat, sisa ini bukan sahaja dapat dikitar semula, malah menjana nilai tambah ekonomi dan kelestarian alam sekitar untuk generasi akan datang.
Rujukan:
1. N. N. Sazali, M. A. Mohamed, S. F. M. Yusoff, N. S. N. Hasnan, N. A. Nordin, N. A. Anuar, S. N. F. Moridon, Conversion of waste phosphogypsum into value-added 1D/2D homojunction hydroxyapatite with enhanced structural, morphology, and photoelectrochemical performance, Journal of Environmental Chemical Engineering 12 (2024) 112784.
Like Facebook, follow Twitter dan Instagram SAYS Seismik serta temui segala cerita 'mesti kongsi' sekarang!
