ZEOLIT

• Indonesia kaya mineral baik logam maupun non-logam (industri)

• Mineral industri jenisnya beragam dan tersebar di seluruh penjuru tanah air, termasuk zeolit

• Zeolit menarik perhatian saya karena unik, memiliki 3 sifat sekaligus: yaitu adsorpsi, penukar ion, dan penapis molekul

• Zeolit adalah suatu mineral berstruktur tiga dimensi yang tersusun oleh unsur-unsur Al, Si, dan O dan memiliki pori-pori/rongga yang terisi oleh unsur K, Na, Ca, dan Mg

• Zeolit mendapat julukan mineral multi guna karena dapat dipergunakan di banyak sektor seperti: konstruksi, pertanian, peternakan, perikanan, kesehatan, lingkungan, pertambangan, dan industri lainnya

• Potensi zeolit alam lebih dari 200 juta ton, namun belum diusahakan secara optimal

Lam pung

N anggung

Talam padang,Lam pung

Serang,B anten

B ayah,B anten

Tasikm alaya ,Jabar

C ikalong,Tasikm alaya

C iam is

K epanen,M alang

Lom bok,N TB

Enden,F lores,N TT

Sikka,F lores ,N TT

J A W A

Trenggalek ,B litar

Polew ali M am asa,Sulse l

Sangkaro p,Sulse l

W angonC ilacap

B litar,Ja tim

M alang

A rjasari,Pac itan

Turen,Jatim

C ukabalak ,Lam pung

SU M A T ER A

K A LI M A N T A N

Sukabum i

SU LA W ESI

I R I A N J A Y A

C lip notilo lite

M ord enite

Sm ec tite

O thers

0 100 200 300 400 500 km

1. Lampung

2. Serang

3. Bogor

4. Sukabumi

5. Bayah

6. Cikalong

7. Cipatujah

8. Ciamis

9. Malang Selatan

10. Kepanjen

11. Turen

12. Blitar

13. Lombok

14. Sikka

15. Polmas

16. Dll.GAMBAR 1

SEBARAN ZEOLIT ALAM INDONESIA DAN KOMPOSISI MINERALNYA

POTENSI ZEOLIT ALAM DI INDONESIA

= 200 JUTA TON LEBIH

LAHAN PERKEBUNANLAHAN PERTANIAN

INDUSTRI / PABRIKPERUMAHAN

GAMBAR 1

PERUBAHAN PERUNTUKKAN LAHAN DI JAWA

ZEOLIT SEBAGAI MINERAL MULTIGUNA

• Dikelompokkan menjadi 3 jenis: zeolit alam, terubah (termodifiksi), dan tiruan (sintetik)

• Zeolit alam ada lebih dari 40 jenis, yang diusahakan ada 9: analsim, klinoptilolit, heulandit, laumontit, filipsit, kabazit, erionit, mordenit, dan ferierit

• Di Indonesia baru diketemukan 2 jenis: klinoptilolit dan mordenit, dengan KTK = 100-170 meq/100 g

O

Si

O

O O

Al-

O

O

Si

O

Si

O

-Al

O

Si

O

O O O O OOOOO

Na+Na+

GAMBAR 2D. STRUKTUR KERANGKA ALUMINOSILIKAT

GAMBAR 2ASTRUKTUR TETRAHEDRAL

(UNIT PRIMER PEMBANGUN ZEOLIT)

KARAKTERISTIK ZEOLIT ALAM

GAMBAR 2CSTRUKTUR POLIHEDRAL

GAMBAR 2BUNIT SEKUNDER PEMBANGUN ZEOLIT

Zeolit AZeolit Y

Zeolit X

GAMBAR 3. STRUKTUR RONGGA BEBERAPA JENIS ZEOLIT

CHA Mordernit

Klinoptilolit

Gambar 4 a Permukaan Zeolit dengan Perbesaran 5000 kali

Gambar 4 bPermukaan Zeolit dengan Perbesaran 10000 kali

1756 ZEOLIT PERTAMA KALI

DITEMUKAN OLEHBARON AXEL FREDRICK

CRONSTEDT

GAMBAR 5. PERKEMBANGAN PENGGUNAAN ZEOLIT DI DUNIA

1777 SIFAT

ADSORPSI ZEOLIT MULAI

DIKENALI

1840 SIFAT ADSORPSI

REVERSIBLE ZEOLIT MULAI DITEMUKAN

1850 SIFAT

PERTUKARAN ION ZEOLIT MULAI DITEMUKAN

1930-1932 SIFAT ADSORPSI,

PERTUKARAN ION, PENAPISAN DARI ZEOLIT MULAI BANYAK DITELITI

1930-AN ZEOLIT SINTETIK MULAI

BANYAK DITELITI

1954 UNION CARBIDE

MULAI MEMPRODUKSI ZEOLIT SINTETIK

SETELAH 1954 PENGGUNAAN ZEOLIT SINTETIK MELUAS KE

PENGERINGAN, PEMISAHAN, KATALIS ISOMERISASI

1962 ZEOLIT SINTETIK

DIGUNAKAN OLEH MOBIL OIL UNTUK PERENGKAHAN

MINYAK BUMI

1970 ZEOLIT MENGGANTIKAN

FOSFAT UNTUK DITERJEN

1985 ZEOLIT SILIKA MURNI, ZEOLIT HIDROFOBIK & HIDROFILIK BERHASIL

DIBUAT

KE DEPAN ZEOLIT DIGUNAKAN UNTUK SENSOR GAS NOx DAN POLUTAN LAINNYA; UNTUK PENDINGIN, DAN

PEMROSESAN MINYAK

AWALNYA ZEOLIT DIGUNAKAN UNTUK

BAHAN KONSTRUKSI

PENGGUNAAN ZEOLIT KE DEPAN :

• BERPOTENSI MENGGANTIKAN KAPUR ATAU SODA UNTUK MENGHILANGKAN LOGAM-LOGAM BERAT DALAM AIR ASAM TAMBANG DAN LIMBAH INDUSTRI

• MENGHEMAT PENGGUNAAN PUPUK UREA

GAMBAR 6. PERKEMBANGAN PENGGUNAAN ZEOLIT DI INDONESIA

AWAL 1980-AN PENEMUAN ZEOLIT

DI BAYAH

MULAI 1986 KEGIATAN LITBANG DILAKUKAN SECARA INTENSIF DI BAYAH

OLEH PPTM

1989-1993 KERJASAMA LITBANG ANTARA

PPTM-GIRIT (JEPANG), PERGURUAN TINGGI,

PERUSAHAAN SWASTA DLL.

SETELAH ITU BERMUNCULAN

PABRIK ZEOLIT DI JABAR.

SAAT INI PERKEMBANGAN BERLANGSUNG

LAMBAT, AKIBAT PEMASARAN LEMAH

Pertanian

1. Pembenah tanah2. Campuran pupuk 3. Media tumbuh 4. Tambahan pakan5. Perbaikan air kolam6. Dll.

PENGGUNAAN ZEOLIT ALAM

Industri

1. Bahan bangunan2. Pengisi kertas, ban3. Deterjen3. Pemurnian gas 4. Katalisator5. Pemurnian oksigen6. Water softener 7. Dll.

Lingkungan

1. Penyerap polutan NH3, SO2, CO2, H2S2. Penyerap bau3. Penangkap logam berat4. Penyerap radioaktif5. Dll.

GAMBAR 9

TANAH PERTANIAN YANG SUDAH KOLAPS DAPAT DIPERBAIKI DENGAN ZEOLIT

GAMBAR 10

TANAMAN SAYURAN

- Zeolit dapat menggemburkan tanah untuk sayuran

- Zeolit dapat menghemat penggunaan pupuk

GAMBAR 11. ZEOPONIK

Oil palm

Karet

- Kebutuhan pupuk untuk perkebunan sangat banyak

- Pemberian zeolit dapat mengurangi kebutuhan pupuk

Kelapa sawit

GAMBAR 12

PERKEBUNAN KELAPA SAWIT DAN KARET

GAMBAR 13PENGARUH PENGGUNAAN ZEOLIT DALAM BIDANG PERTANIAN DAN PERKEBUNAN

LINGKUNGAN

• LEBIH SEHAT

• LEBIH BERSIH

ZEOLIT

PENGHEMATAN =

EFISIENSI PUPUK

= PRODUKSI MENINGKAT

KUALITAS TANAH

PERTUMBUHAN TANAMAN

PELINDIAN NUTRIEN

BAU & RACUN

KONSUMSI AIR

MENURUNKANMENINGKATKAN+

_

Zeolit bisa menyerap kotoran ternak

GAMBAR 14. POTENSI PENGGUNAAN ZEOLIT UNTUK PAKAN TERNAK & ALAS KANDANG TERNAK

Zeolit bisa meningkatkan produksi ternak

GAMBAR 15POTENSI PENGGUNAAN ZEOLIT UNTUK PERIKANAN

Zeolit dapat membersihkan air kolam ikan / udang

Zeolit bisa membersihkan air akuarium

Zeolit bisa meningkatkan harapan hidup udang sehingga produksi meningkat

GAMBAR 16. SUNGAI YANG TERCEMAR DAPAT

DITANGGULANGI DENGAN ZEOLIT

Zeolit dapat mengatasi masalah

sampah yang berbau menyengat

GAMBAR 18TUMPUKAN SAMPAH BERBAU MENYENGAT

Gambar 20Polusi udara dari kegiatan industri

Zeolit bisa mengurangi polusi udara dari kegiatan industri

Gambar 19Limbah cair dari kegiatan industri

Zeolit bisa mengurangi polutan dalam limbah cair dari kegiatan industri

Zeolit sebagai katalis digunakan untuk perengkahan minyak bumi

Gambar 21Industri perminyakan

PENGGUNAAN ZEOLIT LAINNYA• Menjaga lingkungan: menyerap bau, warna, dan

mengontrol polusi :• Kotoran kucing dan ternak• Limbah mengandung polutan berbahaya dari:

– Industri tekstil, kertas– Industri ban, plastik– Industri detergen, minyak

• Sebagai katalis pada gasifikasi minyak bumi • Penyimpan energi matahari• Dll.

PENINGKATAN NILAI TAMBAH ZEOLIT ALAM

• Preparasi – Pengeringan– Penggerusan– Pengayakan– Peletasi

• Aktifasi– Pemanasan (kontak langsung atau tidak langsung)– Kimia (asam sulfat atau soda kostik)– Modifiksi (dengan polimer organik alamiah atau sintetik)

Contoh polimer: vinil piridin, heksa decil trimetil amonia (HDTMA), kitosan

GAMBAR 22

BAGAN ALIR PROSES PENGOLAHAN ZEOLIT

Zeolit Alam dari Tambang

PEMANFAATAN

PENGANTONGAN

PEMISAHANPENGAYAKAN

GRANULASII AKTIFASI KIMIABerbagai fraksi ukuran

PENGERINGAN

PENGAYAKAN

PENGGERUSAN

PEREMUKAN

Limbah industriPeternakan PerikananPertanian Air minum

AKTIFASI

PEMANASAN

PENGERINGAN

REKAYASA ZEOLIT ALAM

Tujuan: untuk meningkatkan daya serap, daya saring, dan daya tukar ion

Rekayasa pori-pori : menghasilkan zeolit yang selektif untuk menyaring molekul gas

Rekayasa permukaan : menghasilkan zeolit yang mampu menyerap anion (zeolit alam tidak bisa menyerap anion)

Zeolit yang dilapisi senyawa surfactant : memiliki sifat hidrofobik, sehingga bisa menyerap senyawa organik atau senyawa non polar lainnya

1. Rekayasa pori

2. Rekayasa permukaan

GAMBAR 23. REKAYASA PORI

GAMBAR 24. REKAYASA PERMUKAAN ZEOLIT

Bahan organik

yang dilapiskan

Permukaan zeolit

Monomer HDTMA dalam larutan

HDTMA micelle

HDTMAbilayer

020406080

100

Kimia

Pupu

kala

m

Paka

nter

nak

Batu

pajan

gan

Baran

gda

ri kare

t

Lain-

lain

Sektor pemakai zeolit

Perse

n (%)

Gambar 26Persentase pemakai zeolit pada berbagai sektor

di Indonesia tahun 2005

Gambar 25Produksi dan konsumsi zeolit di Indonesia

(2000-2005)

PROSPEK ZEOLIT ALAM DI INDONESIA

100Total

0.0Lainnya

0.1Barang dari karet

0.4Batu untuk pajangan

1.8Pakan ternak

20.7

Pupuk alam/non sintetis

77.1Kimia dasar anorganik

2005Industri0

20000

40000

60000

80000

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Produksi (ton)

Konsumsi (ton)

050000

100000

150000200000

250000

300000

350000

Jml. PetaniLuas Tambak (ha)Jml. Produksi (ton)

0

10000000

20000000

30000000

40000000

50000000

60000000

70000000 Padi SawahPadi GogoJagungKedeleBawang MerahPisangJerukSawitKaretKakaoTebuKelapaCengkehLuas Total

0

200000000

400000000

600000000

800000000

1000000000 SapiKambingDombaBabiKudaKerbauAyamItik

Gambar 28Populasi beberapa ternak di seluruh Indonesia

Gambar 29Luas tambak, jumlah petani dan produksi

udang di berbagai negara di dunia

PROSPEK

DI BIDANG PERTANIAN,

PETERNAKAN, DAN PERIKANAN

Gambar 27Luas lahan untuk 13 komoditas di Seluruh Indonesia

Luas lahan pertanian di Indonesia 100,7 juta ha

Luas tambak udang di Indonesia 350.000 ha

Total populasi ternak di Indonesia

tahun 2006 923.225.000 ekor

Kebutuhan zeolit:

- Pertanian = 4.560.000 ton

- Peternakan = 4.538.000 ton

- Perikanan = 1.260.000 ton

Total = 10.358.000 ton

Tabel 1Perkiraan kebutuhan zeolit untuk bidang pertanian, peternakan, dan perikanan di seluruh Indonesia

10.358,70Jumlah

175 %4,36 kg/petak1.260,00Luas tambak 350.000 ha (tenaga kerja 60.000 orang)

Tambak udang

--3.684,96Untuk alas kandang ayam 853.000.000 ekor

25-29 %- 853,74Untuk imbuh makanan ternak 39.525.000 ekor

-- 4.538,70Untuk imbuh dan alas kandang

Peternakan

28,4 %4,4-5,2 ton/ha1.348,00Di Jawa seluas 3,37 juta ha

-1,5-3 ton/ha3.212,00Di luar Jawa seluas 8,03 juta ha

-4,3 ton/ha4.560,00Luas lahan sawah 11,4 juta ha (tenaga kerja 40 juta orang)

Lahan pertanian

Kenaikan produksi

dengan zeolit

Produk- tifitas

tanpa zeolit

Penggunaan zeolit per tahun

(ribu ton)

Daerah / Jenis / Jumlah tenaga

terserap

Usaha

Potensi zeolit alam Indonesia relatif besar (> 200 juta ton) dan belum dimanfaatkan secara optimal, sedangkan penggunaannya begitu luas, sehingga prospek ke depan sangat baik

Teknologi proses pengolahan zeolit alam diperlukan untuk meningkatkan nilai tambah dan memperluas diversifikasi penggunaannya

Jenis teknologi prosesnya ada yang paling sederhana (pemanasan) dan yang paling rumit (modifikasi). Untuk kondisi saat ini, cara pengolahan sederhana dan tepat guna merupakan pilihan yang paling tepat, karena mudah diterapkan secara komersial. Aktifasi pemanasan secara kontak tidak langsung menghasilkan produk dengan mutu lebih baik

Penemuan-penemuan teknologi proses pengolahan yang masih pada tahap riset tetap dapat memberikan kontribusi terhadap perkembangan IPTEK dan diharapkan dapat memberikan manfaat bagi masyarakat di masa-masa yang akan datang.

Sinergi dan koordinasi antar pihak-pihak terkait (instansi yang menangani riset, penambang, produsen, pemasar, dan pemerintah) harus senantiasa terjalin sehingga peluang-peluang yang masih terbuka lebar dapat dimanfaatkan.

Dari berbagai hasil uji coba lapangan, zeolit alam yang sudah diaktifasi terbukti dapat meningkatkan produktifitas hasil-hasil pertanian, peternakan, perikanan dan juga dapat menjaga kelestarian lingkungan.

Bila penggunaan zeolit alam bisa berkembang, maka secara nasional : akan mendorong munculnya pabrik zeolit baru (membuka peluang kerja baru), meningkatkan perekonomian daerah, meningkatkan ekspor, mengurangi impor (menghemat devisa Negara), meningkatkan pendapatan masyarakat (GNP naik), dan meningkatkan PAD (pembangunan daerah berkembang).

KESIMPULAN

Demikianlah pandangan saya tentang peningkatan pendayagunaan zeolit alam dan prospeknya di Indonesia

Hasil pemikiran ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) khususnya, serta masyarakat pertambangan umumnya.

Semoga bermanfaat bagi kepentingan ilmiah dan penerapannya pada skala industri.

PENUTUP