Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Kontribusi Baja untuk Ekonomi Sirkular


Kontribusi Baja terhadap Ekonomi Sirkular

Ada dua jenis ekonomi yang ada di seluruh dunia. Ini adalah (i) ekonomi linier, (ii) ekonomi melingkar. Ekonomi sirkular adalah alternatif dari ekonomi linier tradisional di mana sumber daya tetap digunakan selama mungkin, mengekstraksi nilai maksimum darinya saat digunakan, dan kemudian memulihkan dan meregenerasi produk dan bahan di akhir setiap masa pakai. . Sejak revolusi industri terakhir, pertumbuhan ekonomi sangat terkait dengan konsumsi sumber daya primer; model ekonomi sirkular mencoba untuk memisahkan pertumbuhan ekonomi dan penggunaan sumber daya karena diakui bahwa pola konsumsi global saat ini tidak berkelanjutan. Pergeseran sedang berlangsung saat ini dari sistem ekonomi linier ke sistem ekonomi sirkular. Karena baja ada di mana-mana dalam kehidupan kita dan merupakan inti dari masa depan berkelanjutan kita, industri baja merupakan bagian integral dari ekonomi sirkular global.

Sepanjang evolusi dan diversifikasinya, ekonomi industri tidak pernah bergerak melampaui satu karakteristik mendasar yang ditetapkan pada masa-masa awal industrialisasi. Ekonomi industri didasarkan pada model linier konsumsi sumber daya yang mengikuti pola 'ambil-buat-buang'. Model 'ambil-buat-buang' linier bergantung pada sejumlah besar sumber daya dan energi yang mudah diakses, dan dengan demikian semakin tidak sesuai dengan kenyataan di mana ia beroperasi. Organisasi mengekstrak bahan, menggunakannya dalam produksi produk, menjual produk kepada pelanggan yang kemudian membuangnya saat masa pakai produk berakhir dan tidak lagi memenuhi tujuan yang dimaksudkan. Ini adalah norma dalam kasus konsep ekonomi linier (Gambar 1), tanpa memperhatikan eksternalitas yang dapat terjadi. Selain itu, perilaku ini dibangun di atas asumsi bahwa sumber daya tidak ada habisnya, dan input eksternal diperlukan untuk mendukung pertumbuhan ekonomi.

Gbr 1 Konsep ekonomi linier

Dalam konsep ekonomi linier, fokusnya adalah pada peningkatan efisiensi di sepanjang garis lurus ini. Efisiensi yang lebih tinggi menghasilkan lebih sedikit bahan dan sumber daya yang dibutuhkan, yang pada gilirannya menyebabkan lebih sedikit eksternalitas per unit yang diproduksi. Namun, bekerja menuju efisiensi saja yaitu pengurangan sumber daya dan energi fosil yang dikonsumsi per unit output manufaktur, tidak mengubah sifat terbatas dari stok sumber daya tetapi hanya dapat menunda hal yang tak terhindarkan. Perubahan seluruh sistem operasi tampaknya perlu.

Namun, pola pikir perlahan berubah sekarang. Ketergantungan pada konsep ekonomi linier semakin melemah di tengah tren disrupsi yang kuat yang akan membentuk perekonomian di tahun-tahun mendatang. Tren ini adalah (i) kelangkaan sumber daya dan standar lingkungan yang lebih ketat akan tetap ada, (ii) kepemilikan teknologi informasi yang memungkinkan perubahan, dan (iii) menyaksikan perubahan besar dalam perilaku konsumen.



Konsep ekonomi sirkular merupakan reaksi terhadap pendekatan linier. Itu datang dari pemahaman bahwa sumber daya planet kita tidak ada habisnya, dan bahwa pertumbuhan dan nilai dapat diciptakan tanpa masukan dari bahan perawan eksternal. Alih-alih membuang bahan, energi, dan produk pada akhir masa pakainya, konsep ekonomi sirkular bertujuan untuk membengkokkan garis lurus ini, menghubungkan kembali ujung dengan awal, dengan tujuan membentuk lingkaran tertutup. Konsep ini bukanlah hal baru, tetapi merupakan sesuatu yang telah dilupakan ketika orang menjadi lebih makmur dan organisasi memperoleh keuntungan dari orang-orang yang harus membeli produk baru yang diperbarui. Ekonomi sirkular bertujuan untuk membangun kembali modal, apakah itu keuangan, manufaktur, manusia, sosial atau alam. Pendekatan ini meningkatkan arus barang dan jasa.

Konsep ekonomi sirkular memiliki asal-usul yang mengakar dan tidak dapat ditelusuri kembali ke satu tanggal atau penulis. Aplikasi praktisnya untuk sistem ekonomi modern dan proses industri, bagaimanapun, telah mendapatkan momentum sejak akhir 1970-an sebagai hasil dari upaya sejumlah kecil akademisi, pemimpin pemikiran, dan bisnis. Konsep umum telah disempurnakan dan dikembangkan oleh beberapa aliran pemikiran seperti (i) desain regeneratif, (ii) ekonomi kinerja, (iii) kerangka cradle to cradle, (iv) ekologi industri, dan (v) biomimikri yang mengandalkan tiga prinsip utama alam sebagai model, alam sebagai ukuran, dan alam sebagai pembimbing.

Ekonomi sirkular adalah sistem industri yang restoratif atau regeneratif dengan niat dan desain. Ini didasarkan pada premis, di mana produk atau suku cadang diperbaiki atau diproduksi ulang, digunakan kembali, dikembalikan, dan didaur ulang. Ini menggantikan konsep 'akhir masa pakai' dengan restorasi, beralih ke penggunaan energi terbarukan, menghilangkan penggunaan bahan kimia beracun, yang mengganggu penggunaan kembali, dan bertujuan untuk menghilangkan limbah melalui desain bahan, produk, sistem yang unggul , dan, dalam hal ini, model bisnis. Gambar 2 menunjukkan konsep ekonomi sirkular.

Gbr 2 Konsep ekonomi sirkular dan hierarki pengelolaan sampah

Inti dari ekonomi sirkular adalah untuk memisahkan penciptaan nilai dari konsumsi sumber daya alam yang terbatas, dan untuk menggantikan konsep akhir kehidupan di mana produk secara alami berakhir sebagai limbah. Dengan perubahan desain produk, material dan sistem, serta perubahan konsep kepemilikan melalui model bisnis baru, pemborosan dapat dibatasi dan pada akhirnya dihilangkan. Mungkin prinsip dasar yang paling penting untuk mencapai hal ini adalah daur ulang bahan, di mana bahan digunakan kembali untuk membuat produk baru daripada dibuang melalui pembakaran atau penimbunan tanah. Tapi ekonomi sirkular berisi lebih dari daur ulang. Mencapai sistem sirkular membutuhkan perubahan mendasar untuk sepenuhnya mendukung daur ulang bahan, tetapi juga untuk memaksimalkan nilai modal alam. Hal ini memerlukan serangkaian pendekatan baru, yaitu (i) resirkulasi bahan, (ii) efisiensi bahan produk, dan (iii) model bisnis baru yang semuanya berkontribusi pada penurunan permintaan bahan baku, yang mengarah pada pengurangan ekstraksi bahan baku dan produksi dengan menurunkan emisi karbon dioksida (CO2).

Ekonomi sirkular memastikan bahwa nilai dipertahankan dalam suatu produk ketika mencapai akhir masa pakainya sementara pada saat yang sama mengurangi atau menghilangkan pemborosan. Ide ini merupakan dasar dari konsep triple-bottom-line keberlanjutan, yang berfokus pada interaksi antara faktor lingkungan, sosial dan ekonomi. Tanpa pendekatan siklus hidup, tidak mungkin memiliki ekonomi sirkular yang sejati.

Konsep ekonomi sirkular didasarkan pada beberapa prinsip sederhana. Pertama, pada intinya, ekonomi sirkular bertujuan untuk 'mendesain' limbah. Limbah tidak ada dalam konsep ini. Produk dirancang dan dioptimalkan untuk siklus pembongkaran dan penggunaan kembali. Siklus komponen dan produk yang ketat ini menentukan ekonomi sirkular dan membedakannya dari pembuangan dan bahkan daur ulang di mana sejumlah besar energi dan tenaga yang tertanam hilang. Kedua, sirkularitas memperkenalkan pembedaan yang ketat antara komponen produk yang dapat dikonsumsi dan yang tahan lama. Tidak seperti hari ini, bahan habis pakai dalam ekonomi sirkular sebagian besar terbuat dari bahan biologis 'nutrisi' yang setidaknya tidak beracun dan bahkan mungkin bermanfaat, dan dapat dengan aman dikembalikan ke biosfer baik secara langsung maupun dalam penggunaan berturut-turut. Barang tahan lama, seperti mesin atau komputer, di sisi lain, terbuat dari nutrisi teknis yang tidak cocok untuk biosfer, seperti logam dan kebanyakan plastik. Ini dirancang dari awal untuk digunakan kembali. Ketiga, energi yang dibutuhkan untuk mendorong siklus ini harus terbarukan secara alami, sekali lagi untuk mengurangi ketergantungan sumber daya dan meningkatkan ketahanan sistem (misalnya, terhadap guncangan minyak).

Dalam ekonomi sirkular, kredensial akhir masa pakai produk konstruksi adalah penting. Juga, penting untuk memahami perbedaan antara penggunaan kembali dan daur ulang. Ini sangat penting dalam kasus istilah daur ulang yang memiliki definisi longgar dalam bahasa umum tetapi definisi yang lebih spesifik dalam pengelolaan limbah dan ekonomi sirkular. Daur ulang adalah proses mengubah bahan limbah menjadi bahan dan produk baru, yang dapat sama atau berbeda dengan bahan atau produk asli. Biasanya proses daur ulang membutuhkan energi. Daur ulang dapat berupa daur ulang loop tertutup atau benar atau siklus turun. Di sisi lain, penggunaan kembali adalah penggunaan selanjutnya dari suatu objek (dalam bentuk aslinya) setelah kehidupan pertamanya. Itu dapat digunakan kembali, tetapi objeknya hanya memiliki sedikit perubahan, mempertahankan bentuk yang serupa (atau sama). Penting juga untuk membedakan antara dua jenis daur ulang yang berbeda karena manfaat lingkungan atau ekonomi sirkular (biasanya dinilai menggunakan penilaian siklus hidup) dapat sangat bervariasi. Dalam 'daur ulang benar atau loop tertutup', produk didaur ulang menjadi produk dengan sifat material yang persis sama. Contoh daur ulang yang sebenarnya adalah mendaur ulang baja dengan peleburan ulang. Dalam kasus 'bersepeda turun', proses 'bersepeda turun' terdiri dari mengubah bahan menjadi bahan baru dengan kualitas lebih rendah dan fungsionalitas yang berkurang. Contoh 'down cycling' adalah penghancuran dan penggilingan bahan tahan api untuk menghasilkan mortar tahan api.

Diagram Ellen MacArthur (Gbr 3) secara konseptual mengurutkan pilihan pengelolaan limbah menurut apa yang terbaik untuk lingkungan. Ini telah menjadi konsep sentral dalam kerangka kerja kebijakan limbah Uni Eropa selama bertahun-tahun. Hirarki pengelolaan sampah di bawah konsep ini ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 3 Diagram Ellen MacArthur untuk ekonomi sirkular

Ekonomi baja dan sirkular

Baja memiliki kredensial ekonomi sirkular yang sangat baik baik sebagai bahan yang kuat, tahan lama, serbaguna, dan dapat didaur ulang, serta sebagai sistem pembingkaian struktural yang ringan, fleksibel, mudah beradaptasi, dan dapat digunakan kembali. Salah satu manfaat utama baja adalah dapat dirancang untuk memenuhi persyaratan kekuatan, daya tahan, dan daur ulang akhir masa pakai dari hampir semua aplikasi. Kombinasi kekuatan, kemampuan daur ulang, ketersediaan, keserbagunaan, dan keterjangkauan membuat baja menjadi unik.

Penelitian saat ini menghasilkan produksi baja baru yang bahkan lebih kuat dan lebih ringan daripada yang tersedia saat ini. Turbin menara angin, yang vital untuk menghasilkan energi angin bersih, sudah 50% lebih ringan daripada satu dekade lalu. Untuk menara 70 meter, ini berarti pengurangan 200 ton emisi CO2. Dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang lebih tinggi, baja yang lebih baru dapat digunakan untuk memproduksi bagian menara hingga 30 meter. Hal ini mengurangi emisi selama pengangkutan dan perakitan.

Baja kelas yang lebih tinggi juga sedang dikembangkan untuk konstruksi. Mereka memungkinkan pembangunan gedung yang lebih besar dan lebih tinggi dengan cara yang lebih efisien dan menghasilkan jumlah limbah yang seminimal mungkin. Penggunaan baja kelas yang lebih tinggi diharapkan dapat mengurangi jumlah baja yang digunakan dalam konstruksi. Biaya transportasi juga berkurang berkat komponen baja yang lebih tipis dan ringan. Mereka juga mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk pemrosesan di pabrik dan konstruksi di lokasi, sebagian besar karena pengurangan jumlah las yang dibutuhkan. Dengan menggunakan baja ini, dimungkinkan untuk mengurangi jumlah kolom dalam struktur bangunan dan membuatnya lebih tipis. Ini menghasilkan area yang lebih luas dan memberikan peluang untuk desain dan penggunaan ruang yang lebih baik. Baja dengan grade yang lebih tinggi memungkinkan struktur untuk dikembangkan yang menggabungkan mekanisme disipasi untuk menyerap sebagian besar energi seismik yang dihasilkan oleh gempa.

Ekonomi sirkular mendorong masa pakai produk yang lebih lama. Semakin lama suatu produk bertahan, semakin sedikit bahan baku yang dibutuhkan untuk dipasok. Daya tahan produk berkontribusi untuk mengurangi penipisan bahan baku. Mempertahankan produk pada utilitas dan nilai tertingginya selama mungkin adalah komponen kunci dari ekonomi sirkular. Sederhananya, semakin lama suatu produk bertahan, semakin sedikit bahan baku yang dibutuhkan untuk diambil dan diproses dan lebih sedikit limbah yang dihasilkan. Produk baja pada dasarnya tahan lama, artinya tidak hanya bertahan lama, tetapi juga beberapa baja dapat digunakan kembali setelah masa pakainya yang pertama.

Baja juga memfasilitasi umur panjangnya sendiri. Bangunan rangka baja dapat dengan mudah disesuaikan jika konfigurasi struktur perlu diubah. Bangunan dapat dibongkar dan dibangun kembali dengan gangguan minimal terhadap masyarakat lokal dan lingkungan. Struktur baja eksterior yang kuat dan tahan lama dapat mengakomodasi beberapa konfigurasi ulang internal agar sesuai dengan kebutuhan yang berubah. Gudang atau bangunan industri yang terbuat dari baja dapat dengan mudah diubah menjadi ruang hidup atau ruang kerja modern. Ini memperpanjang masa manfaat bangunan (dan umur baja yang dikandungnya) untuk menghemat sumber daya dan mengurangi biaya.

Baja adalah material serbaguna baik dari segi metalurgi / kimianya maupun sebagai produk. Ini adalah bahan yang dapat didaur ulang tanpa batas. Elemen produk struktural tahan lama, kokoh, dan stabil secara dimensi yang dapat dibaut bersama untuk membentuk rakitan yang secara inheren dapat dilepas dan digunakan kembali. Struktur baja dapat dengan mudah diperpanjang dan dikonfigurasi ulang di tempat.Baja bukanlah bahan tunggal. Ada beberapa kelas baja yang berbeda mulai dari baja konvensional ringan hingga baja kekuatan tinggi, baja kekuatan tinggi canggih, dan baja khusus seperti baja tahan karat. Setiap kelas baja memiliki sifat yang dirancang untuk aplikasi spesifiknya. Faktanya, ada lebih dari 3.500 komposisi atau nilai baja yang berbeda dengan sifat fisik, kimia, dan lingkungan yang berbeda. Jika ukuran dan bentuk produk yang berbeda ditambahkan ke ini, maka angka 3500 akan meningkat beberapa kali. Setiap jenis baja disesuaikan untuk aplikasi spesifik di berbagai sektor seperti pengemasan, teknik, barang putih dan kuning, kendaraan, dan konstruksi. Sekitar 75% baja modern yang tersedia saat ini telah dikembangkan dalam dua hingga tiga dekade terakhir. Jika Menara Eiffel akan dibangun kembali hari ini, kebutuhan baja hanya sepertiga dari baja yang digunakan semula (tahun 1889) karena peningkatan kekuatan dan kualitas yang dicapai oleh industri baja selama satu abad terakhir.

Keserbagunaan baja mendorong daur ulang karena skrap baja dapat dicampur, melalui proses daur ulang, untuk menghasilkan berbagai jenis baja (nilai dan produk berbeda) yang memenuhi permintaan yang berubah seiring waktu. Misalnya, baja dari mesin industri yang berlebihan dapat didaur ulang menjadi produk yang lebih kontemporer seperti mobil atau barang putih yang, pada gilirannya, dapat didaur ulang menjadi aplikasi baru, yang mungkin belum ditemukan, di masa depan.

Memperpanjang umur produk adalah aspek kunci lain dari ekonomi sirkular. Secara teori, semua baja baru dapat dibuat dari baja daur ulang. Namun, hal ini praktis tidak layak karena umur panjang produk baja, mengingat kekuatan dan daya tahan baja. Sekitar 75% dari produk baja yang pernah dibuat masih digunakan sampai sekarang. Bangunan dan struktur lain yang terbuat dari baja dapat bertahan dari 40 tahun hingga 100 tahun dan lebih lama jika dilakukan perawatan yang tepat.

Memperpanjang masa pakai produk dapat dicapai dengan membuat produk yang fleksibel dan mudah beradaptasi dengan perubahan sehingga dapat bertahan lebih lama dan nilai yang lebih besar dapat diperoleh dari bahan dan sumber daya yang digunakan untuk memproduksinya. Laju perubahan di semua lapisan masyarakat tidak pernah lebih besar. Perubahan pola kerja, layanan bangunan baru dan teknologi informasi, perubahan demografi dan undang-undang baru semuanya menempatkan tuntutan baru dan berbeda pada produk baja. Produk yang berkelanjutan harus fleksibel terhadap perubahan penggunaan dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan persyaratan di masa depan baik berdasarkan peraturan atau didorong oleh pasar.

Komponen baja struktural yang besar dan berat memerlukan perencanaan untuk pengelolaan akhir masa pakainya. Namun, dengan skrap baja yang memiliki nilai, insentif untuk memulihkan dan mendaur ulang komponen ini tinggi dan lebih hemat biaya daripada membayarnya untuk ditempatkan di lokasi penimbunan.

Dalam ekonomi sirkular yang terstruktur dengan baik, baja memiliki keunggulan kompetitif yang signifikan dibandingkan material pesaing. Empat kata kunci yang mendefinisikan keunggulan ini adalah (i) pengurangan, (ii) penggunaan kembali, (iii) pembuatan ulang, dan (iv) daur ulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Mengurangi berarti mengurangi berat produk, dan karenanya jumlah bahan yang digunakan. Ini adalah kunci penting untuk ekonomi sirkular. Melalui investasi dalam penelitian, teknologi dan perencanaan yang baik, produsen baja telah secara drastis mengurangi jumlah bahan baku dan energi yang dibutuhkan untuk membuat baja selama 50 hingga 60 tahun terakhir. Selain itu, produsen baja secara aktif mempromosikan dan mengembangkan penggunaan grade baja kekuatan tinggi dan canggih untuk beberapa aplikasi. Nilai ini berkontribusi pada bobot aplikasi yang ringan mulai dari turbin angin hingga mobil hingga panel konstruksi. Karena itu, baja yang lebih rendah diperlukan untuk memberikan kekuatan dan fungsionalitas yang sama.

Karakteristik penggunaan kembali baja adalah karena daya tahannya. Baja dapat digunakan kembali atau digunakan kembali dalam banyak cara, dengan atau tanpa remanufaktur. Ini sudah terjadi dengan komponen otomotif, bangunan, rel dan banyak aplikasi lainnya. Penggunaan kembali baja tidak terbatas pada aplikasi aslinya. Itu berasal dari zaman kuno ketika pedang diubah menjadi mata bajak. Penggunaan kembali biasanya dilakukan di area yang secara teknis memungkinkan tanpa mengurangi keselamatan, sifat mekanik dan/atau jaminan. Tingkat penggunaan kembali akan meningkat karena desain ramah lingkungan, desain untuk penggunaan kembali dan daur ulang, serta efisiensi sumber daya menjadi lebih populer.

Penggunaan kembali menguntungkan karena sedikit atau tidak ada energi yang dibutuhkan untuk pemrosesan ulang. Daya tahan baja memastikan beberapa produk yang dapat digunakan kembali sebagian atau seluruhnya pada akhir masa pakainya. Ini dapat memperpanjang siklus hidup produk baja secara signifikan. Namun, desain awal berdasarkan pemikiran siklus hidup sangat penting jika penggunaan kembali ingin berhasil.

Industri konstruksi telah menjadi salah satu yang pertama merangkul penggunaan kembali komponen baja seperti balok struktural, atap, dan elemen dinding. Semakin banyak elemen ini dirancang untuk digunakan kembali. Meskipun baja tulangan saat ini didaur ulang daripada digunakan kembali, ada peluang untuk membuat elemen beton bertulang modular seperti pelat lantai standar.

Penggunaan kembali melalui pembuatan ulang melibatkan pengumpulan yang dirancang khusus dan sistem pemrosesan ulang untuk membuat produk sesuai untuk aplikasi baru. Kuantitas energi dan sumber daya yang dibutuhkan untuk aplikasi penggunaan kembali dapat jauh lebih rendah daripada memproduksi aplikasi baru dari bahan mentah. Misalnya, pelat baja yang digunakan untuk membangun kapal dapat digulung ulang dan digunakan dalam konstruksi kapal baru. Satu-satunya masukan adalah energi yang dibutuhkan untuk memanaskan ulang, menggulung ulang, dan mengangkut baja.

Remanufaktur beberapa produk baja dapat dilakukan. Berbagai macam produk baja sudah diproduksi ulang. Mereka termasuk peralatan mesin, motor listrik, transmisi otomatis, perabot kantor, peralatan rumah tangga, mesin mobil dan turbin angin. Re-manufactured untuk digunakan kembali dilakukan untuk memanfaatkan keawetan komponen baja. Re-manufaktur mengembalikan produk bekas yang tahan lama ke kondisi seperti baru. Ini berbeda dengan perbaikan, yang merupakan proses terbatas untuk membuat produk beroperasi, sebagai lawan dari pembongkaran dan restorasi menyeluruh dengan kemungkinan memasukkan suku cadang baru.

Remanufaktur mengembalikan produk bekas yang tahan lama ke kondisi seperti baru. Ini melibatkan pembongkaran produk, di mana setiap komponen dibersihkan secara menyeluruh, diperiksa kerusakannya, dan direkondisi ke spesifikasi manufaktur peralatan asli (OEM) atau diganti dengan bagian baru. Produk kemudian dipasang kembali dan diuji untuk memastikan pengoperasian yang benar. Proses ini berbeda dari perbaikan, yang terbatas pada membuat produk beroperasi sebagai lawan dari restorasi menyeluruh. Selanjutnya, dengan merancang produk baja untuk digunakan kembali atau diproduksi ulang, lebih banyak sumber daya dapat dilestarikan.

Daur ulang baja telah dilakukan di industri baja sejak baja pertama kali dibuat. Ini memastikan bahwa nilai bahan mentah yang diinvestasikan dalam pembuatan baja bertahan jauh melampaui akhir masa pakai produk baja, dan bahwa baja tetap menjadi sumber daya permanen bagi masyarakat. Semua produk baja secara inheren dapat didaur ulang dan elemen baja struktural juga secara inheren dapat digunakan kembali. Selanjutnya, baja 100% dapat didaur ulang dan dapat didaur ulang berulang kali untuk membuat produk baja baru dalam lingkaran material tertutup. Baja daur ulang mempertahankan sifat yang melekat pada baja asli. Nilai tinggi skrap baja memastikan kelayakan ekonomi daur ulang. Karena itu, baja saat ini merupakan bahan yang paling banyak didaur ulang.

Dua bahan baku utama untuk membuat baja adalah bijih besi, salah satu unsur bumi yang paling melimpah, dan baja daur ulang (skrap). Setelah baja diproduksi (dari bijih besi), itu menjadi sumber daya permanen bagi masyarakat, selama baja tersebut diperoleh kembali pada akhir setiap siklus hidup produk, karena 100% dapat didaur ulang tanpa kehilangan kualitas.

Sifat magnetik baja memastikan pemulihannya yang murah dan mudah untuk didaur ulang. Dengan menggunakan pemisahan magnetik, skrap baja dari produk pascakonsumen dapat dengan mudah diambil dari hampir semua aliran limbah. Sebuah tinjauan baja dunia menunjukkan bahwa tingkat pemulihan untuk berbagai sektor berkisar dari 50% untuk peralatan listrik dan rumah tangga kecil, hingga lebih dari 90% untuk mesin. Level hingga 98% untuk baja struktural di gedung komersial dan industri sedang dicapai.

Baja adalah bahan yang paling banyak didaur ulang di dunia. Sekitar 650 juta ton sisa pra-konsumen dan pasca-konsumen didaur ulang setiap tahun, menghasilkan penghematan yang signifikan dalam penggunaan energi dan bahan baku. Semua skrap dari produksi baja dan pemrosesan hilir (sering disebut sebagai skrap pra-konsumen) dikumpulkan dan didaur ulang langsung dalam proses produksi baja. Isi daur ulang dari setiap produk baja dapat berkisar dari 5% hingga 100%. Lebih dari 23 miliar ton skrap telah didaur ulang sejak produksi baja dimulai.

Penggunaan istilah 'daur ulang' perlu diperjelas. Semua jenis baja dapat didaur ulang kembali menjadi baja baru dengan berbagai tingkatan, menjaga sifat material yang melekat. Dengan demikian, skrap baja dari produk baja bernilai rendah juga dapat diubah menjadi baja bernilai tinggi dengan menggunakan pengolahan dan metalurgi yang tepat. Untuk bahan lain, ini biasanya tidak mungkin. Memang kualitas bahan daur ulang sering diturunkan atau diturunkan, seperti dalam kasus beton, kayu dan aluminium.

Daur ulang penting dalam ekonomi sirkular karena menghemat sumber daya yang berharga. Selain upaya industri baja untuk meningkatkan tingkat pemulihan, ada juga inisiatif, bersama dengan industri logam dan lembaga penelitian lainnya, untuk mengidentifikasi kerugian di seluruh siklus hidup produk. Tujuannya adalah untuk meminimalkan kerugian ini dan lebih meningkatkan tingkat daur ulang baja dan bahan lainnya.

Industri baja terus mengintegrasikan lebih lanjut keunggulan ini ke dalam operasinya untuk menyoroti manfaat baja bagi orang-orang yang membuat keputusan tentang pilihan material. Kerjasama dari seluruh rantai produksi sangat penting untuk memastikan bahwa produk yang digunakan kembali atau diproduksi ulang memiliki sifat yang sama dengan baja baru. Selain itu, untuk lebih berkontribusi pada ekonomi sirkular, sejumlah bidang utama yang harus menjadi fokus industri baja mencakup isu-isu berikut.

Pemikiran siklus hidup

Baja ada di mana-mana dalam kehidupan masyarakat saat ini dan merupakan inti dari masa depan yang berkelanjutan. Industri baja merupakan bagian integral dari ekonomi sirkular global. Ekonomi sirkular mempromosikan nol limbah, mengurangi jumlah bahan yang digunakan, dan mendorong penggunaan kembali dan daur ulang bahan, semua keuntungan mendasar dari penggunaan baja. Pendekatan siklus hidup sangat penting dalam mewujudkan keberlanjutan sejati.

Biasanya kebijakan saat ini sedang dibuat di tempat yang hanya mempengaruhi 'tahap penggunaan' dari kehidupan produk, misalnya konsumsi energi untuk lemari es atau emisi CO2 saat mengendarai mobil. Fokus pada 'fase penggunaan' ini dapat menyebabkan penggunaan material dengan kepadatan rendah alternatif yang lebih mahal tetapi biasanya memiliki beban lingkungan yang lebih tinggi ketika seluruh siklus hidup dipertimbangkan. Batasan fase penggunaan ini tidak dapat dilanjutkan. Pemikiran siklus hidup (LCT) diperlukan untuk semua keputusan manufaktur.

Setiap produk yang dijual dan dibeli memiliki siklus hidup. Setiap produk diproduksi, digunakan, dan kemudian dapat digunakan kembali, didaur ulang, atau dibuang pada akhir masa pakainya. Selanjutnya, baja yang masuk ke aliran limbah dapat dengan mudah dipisahkan dan dikumpulkan dari bahan lain untuk didaur ulang, dengan menggunakan magnet. LCT adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pemikiran holistik yang diperlukan untuk pemecahan masalah masyarakat secara berkelanjutan. Perlu pertimbangan bahan baku yang digunakan, konsumsi energi, limbah, dan emisi suatu produk di setiap fase kehidupannya. Ini dimulai dengan desain dan selesai pada titik di mana produk mencapai akhir masa pakainya. Di LCT, diantisipasi bahwa produk yang mengandung baja yang dirancang dengan baik dapat digunakan kembali atau didaur ulang komponennya di akhir masa pakainya.

Hanya dengan menghitung sumber daya dan energi yang digunakan, serta limbah dan emisi yang dihasilkan pada setiap tahap di sepanjang perjalanan ini, dampak lingkungan yang sebenarnya dari suatu produk dapat ditentukan. Hal ini juga memungkinkan identifikasi di mana keberlanjutan lingkungan jangka panjangnya dapat ditingkatkan. Misalnya, peningkatan kecil dalam konsumsi energi atau penambahan elemen paduan yang diperlukan untuk menghasilkan baja kekuatan tinggi dikompensasikan beberapa kali ketika siklus hidup produk dipertimbangkan. Menggunakan baja berkekuatan tinggi ini berarti bahwa produk dapat lebih ringan dan karenanya sering menghemat energi selama fase penggunaan dari masa pakainya, misalnya, bila diterapkan pada sektor mobil, hal ini memberikan penghematan bahan bakar, dan selama seluruh siklus hidup produk, lebih sedikit energi digunakan.

Ada alasan lain mengapa pemikiran siklus hidup sangat penting. Dengan mengetahui dampak aktual dari setiap tahap kehidupan suatu produk, keputusan terbaik dapat dibuat tentang bahan mana yang akan digunakan. Sebagai contoh, selain baja berkekuatan tinggi, material berdensitas rendah seperti aluminium, serat karbon, magnesium, atau plastik terkadang digunakan untuk membuat aplikasi lebih ringan. Sepintas, bahan-bahan ini memiliki berat yang lebih ringan atau, lebih tepatnya, memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada baja dan karena itu dapat menjadi alternatif yang menarik. Namun, ketika siklus hidup total material diperhitungkan maka baja tetap kompetitif, karena kekuatan, daya tahan, daur ulang, keserbagunaan, dan biayanya. Perbandingan emisi CO2 dari bahan-bahan ini ditunjukkan pada Gambar 4. Selanjutnya, pada akhir masa pakai produk, bahan-bahan ini mungkin perlu dikirim ke TPA karena tidak ada cara yang ekonomis untuk mendaur ulang atau menggunakan kembali bahan tersebut. Atau, mereka dapat didaur ulang ke produk kelas yang lebih rendah. Adalah penting bahwa informasi ini diketahui sebelum keputusan penting yang material dibuat. Seluruh siklus hidup, mulai dari ekstraksi bahan mentah hingga daur ulang atau pembuangan akhir masa pakai harus dipertimbangkan.

Gbr 4 Perbandingan emisi CO2

Pendekatan siklus hidup perlu dipertimbangkan dalam konsep ekonomi sirkular untuk menciptakan dunia yang lebih hemat sumber daya, dengan fokus pada minimalisasi limbah. Industri baja telah melakukan minimalisasi limbah sejak lama karena alasan ekonomis. Ekonomi sirkular mempromosikan nol limbah, mengurangi jumlah bahan yang digunakan, dan mendorong penggunaan kembali dan daur ulang bahan, semua keuntungan mendasar dari penggunaan baja. Pendekatan siklus hidup sangat penting dalam mewujudkan keberlanjutan sejati.

Produk sampingan baja

Efisiensi material merupakan bagian integral dari proses pembuatan baja modern. Tujuannya adalah untuk menggunakan semua bahan mentah dengan kapasitas penuh dan menghilangkan limbah dari pembuatan baja. Pendekatan ini mencakup simbiosis industri di mana hampir setiap produk sampingan yang terbentuk selama pembuatan baja digunakan dalam produk baru. Hal ini meminimalkan jumlah sampah yang dikirim ke TPA, mengurangi emisi, dan mempertahankan bahan mentah.

Seperti semua proses manufaktur skala besar, produksi besi dan baja menghasilkan produk sampingan. On average the production of 1 ton of steel results in 200 kg (scrap-electric arc furnace route) to 400 kg (blast furnace- basic oxygen furnace route) of by-products. The main by-products produced during iron and steel production are slags (90 %), dusts and sludges. The worldwide average recovery rate for slag varies from over 80 % for steelmaking slag to nearly 100 % for ironmaking slag. Slag is used to make a range of products including cement, fertilizers, and asphalt. Process gases from ironmaking and steelmaking are typically used within the steelmaking plant, replacing steam and electricity, or exported to the local grid. Other by-products such as dust are reclaimed for their high metallic content. The generation of the by-products and their uses are shown in Fig 5.

Fig 5 By-product generation and their uses

In order to achieve better results, over the last few years, several initiatives and activities have been undertaken in order to apply new approaches and techniques aiming at by-product management in iron and steel plants for increasing their recycling. For example, the internal recycling of some of the by-products in the sintering and pelletization processes for achieving high quality of sinter and pellets while simultaneously reducing the environmental impacts and operating costs. In addition, dust recovered from electric arc furnace gas treatment has been used for substituting clays in traditional brick manufacturing, for the purpose of energy savings, environmental impact reduction and possible economic benefits. Furthermore, simulation models development has allowed identifying the slag quality of basic oxygen furnace, electric arc furnace, and ladle furnace to be internally reused and to provide significant economic and environmental improvements, compared to the present slag use in the steel plants. However, there is still significant room for improvement for increasing the recovery rate of by-products, achieving environmental and economic benefits, also according to the principles of industrial symbiosis.



Proses manufaktur

  1. Besi vs Baja:Apa Bedanya?
  2. Clariant Mengkaji Peran Warna dalam Ekonomi Sirkular
  3. Apakah Ekonomi Sirkular itu?
  4. Bagaimana Ekonomi Sirkular Meningkatkan Pengalaman Merek
  5. Venture Capital Membidik Startup yang Mempromosikan Ekonomi Sirkular
  6. Bangkitnya Ekonomi Pembalasan
  7. Apa Keberlanjutan Baja Tahan Karat?
  8. Banyaknya Kegunaan Baja Ringan
  9. Pengaruh Jenis Material terhadap Desain Die
  10. Ceritakan Tentang Gergaji Melingkar Multifungsi