Peran Baja dalam Mempercepat Ekonomi Sirkular
Terdapat dua jenis ekonomi yang ada di seluruh dunia, yaitu ekonomi linear dan ekonomi sirkular. Ekonomi sirkular adalah alternatif bagi ekonomi linear tradisional, di mana sumber daya tetap digunakan sepanjang waktu yang mungkin, nilai maksimum diekstraksi saat digunakan, dan produk serta materi dipulihkan serta diregenerasi pada akhir setiap siklus usia layanan. Sejak revolusi industri terakhir, pertumbuhan ekonomi erat kaitannya dengan konsumsi sumber daya primer; model ekonomi sirkular mencoba memisahkan pertumbuhan ekonomi dari penggunaan sumber daya karena pola konsumsi global saat ini tidak berkelanjutan. Saat ini, pergeseran dari sistem ekonomi linear menuju sistem ekonomi sirkular sedang berjalan. Karena baja ada di mana-mana dalam kehidupan kita dan berada di pusat masa depan yang berkelanjutan, industri baja merupakan bagian integral dari ekonomi sirkular global.
Model Ekonomi Linear dan Keterbatasannya
Selama evolusi dan diversifikasinya, ekonomi industri tidak pernah melampaui satu karakteristik fundamental yang dirintis pada awal industrialisasi. Ekonomi industri didasarkan pada model konsumsi sumber daya linear yang mengikuti pola 'ambil-buang-buang' (take-make-dispose). Model linear ini bergantung pada jumlah besar sumber daya dan energi yang mudah diakses, sehingga semakin tidak sesuai dengan kenyataan tempatnya beroperasi. Organisasi mengekstrak materi, menggunakannya dalam produksi produk, menjual produk kepada pelanggan yang kemudian membuangnya saat usia produk berakhir dan tidak lagi berfungsi sesuai tujuannya. Ini adalah norma dalam konsep ekonomi linear (Gambar 1), tanpa peduli akan eksternalitas yang dapat terjadi. Selain itu, perilaku ini dibangun pada asumsi bahwa sumber daya tak terbatas, dan input eksternal diperlukan untuk mendukung pertumbuhan ekonomi.
Gambar 1 Konsep ekonomi linear
Dalam konsep ekonomi linear, fokus telah ditetapkan pada peningkatan efisiensi sepanjang garis lurus ini. Efisiensi yang lebih tinggi menghasilkan kurangnya materi dan sumber daya yang dibutuhkan, yang berakibat pada eksternalitas yang lebih kecil per unit yang dihasilkan. Namun, bekerja hanya pada efisiensi, 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 pada seluruh sistem operasi tampaknya diperlukan.
Namun, pola pikir sekarang perlahan berubah. Ketergantungan pada konsep ekonomi linear semakin lemah seiring dengan tren gangguan yang kuat yang akan membentuk ekonomi dalam beberapa tahun ke depan. Tren-tren tersebut adalah (i) kekurangan sumber daya dan standar lingkungan yang lebih ketat akan terus ada, (ii) kepemilikan teknologi informasi yang memungkinkan pergeseran, dan (iii) saksi dari pergeseran yang menyeluruh dalam perilaku konsumen.
Konsep Ekonomi Sirkular
Konsep ekonomi sirkular adalah reaksi terhadap pendekatan linear. Ini berasal dari pemahaman bahwa sumber daya planet kita tidak tak terbatas, dan pertumbuhan serta nilai dapat diciptakan tanpa input materi virgin eksternal. Alih-alih membuang materi, energi, dan produk pada akhir usianya, konsep ekonomi sirkular bertujuan untuk melengkungkan garis lurus ini, menghubungkan kembali akhir dengan awal, dengan tujuan membentuk lingkaran tertutup. Konsep ini bukan hal baru, tetapi adalah sesuatu yang telah dilupakan seiring dengan semakin makmurnya masyarakat dan organisasi mendapatkan keuntungan dari orang yang harus membeli produk baru yang diperbarui. Ekonomi sirkular bertujuan untuk membangun kembali modal, baik finansial, manufaktur, manusia, sosial, atau alami. Pendekatan ini meningkatkan aliran barang dan jasa.
Konsep ekonomi sirkular memiliki akar yang dalam dan tidak dapat ditelusuri ke satu tanggal atau penulis tertentu. Namun, aplikasi praktisnya dalam sistem ekonomi modern dan proses industri telah mendapatkan momentum sejak akhir tahun 1970-an sebagai hasil dari upaya sejumlah akademisi, pemikir pemimpin, dan bisnis. Konsep umum telah diedit dan dikembangkan oleh beberapa aliran pemikiran seperti (i) desain regeneratif, (ii) ekonomi kinerja, (iii) kerangka dari katil hingga katil (cradle to cradle), (iv) ekologi industri, dan (v) biomimikry yang bergantung pada tiga prinsip utama alam sebagai model, alam sebagai ukuran, dan alam sebagai mentor.
Ekonomi sirkular adalah sistem industri yang restoratif atau regeneratif secara sengaja dan dengan desain. Ini didasarkan pada asumsi di mana produk atau bagian diperbaiki atau diremanufaktur, digunakan kembali, dikembalikan, dan didaur ulang. Ini menggantikan konsep 'akhir-usia' dengan restorasi, beralih ke penggunaan energi terbarukan, menghilangkan penggunaan bahan kimia beracun yang mengganggu penggunaan ulang, dan bertujuan untuk eliminasi limbah melalui desain yang unggul dari materi, produk, sistem, dan model bisnis di dalamnya. Gambar 2 menunjukkan konsep ekonomi sirkular.
Gambar 2 Konsep ekonomi sirkular dan hierarki pengelolaan limbah
Inti dari ekonomi sirkular adalah memisahkan penciptaan nilai dari konsumsi sumber daya alam terbatas, dan menggantikan konsep akhir-usia di mana produk secara alami berakhir sebagai limbah. Dengan perubahan pada desain produk, materi, dan sistem, bersama dengan perubahan konsep kepemilikan melalui model bisnis baru, limbah dapat dibatasi dan pada akhirnya dieliminasi. Prinsip dasar yang paling penting untuk mencapai ini adalah daur ulang materi, di mana materi digunakan kembali untuk membuat produk baru alih-alih dibuang melalui pembakaran atau diampas. Namun, ekonomi sirkular berisi lebih dari sekadar daur ulang. Mencapai sistem sirkular memerlukan perubahan fundamental untuk sepenuhnya mendukung daur ulang materi, tetapi juga untuk memaksimalkan nilai modal alam. Ini melibatkan serangkaian pendekatan baru, yaitu (i) sirkulasi materi, (ii) efisiensi materi produk, dan (iii) model bisnis baru yang semuanya berkontribusi pada permintaan yang lebih rendah terhadap materi virgin, yang mengarah pada ekstraksi bahan baku yang lebih sedikit dan produksi dengan emisi karbon dioksida (CO2) yang lebih rendah.
Ekonomi sirkular memastikan nilai tetap dipertahankan dalam produk ketika mencapai akhir usianya yang berguna, sambil pada saat yang sama mengurangi atau menghilangkan limbah. Ide ini fundamental bagi konsep keberlanjutan triple-bottom-line, 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 keluar' limbah. Limbah tidak ada dalam konsep ini. Produk dirancang dan dioptimalkan untuk siklus penguraian dan penggunaan ulang. Siklus komponen dan produk yang ketat ini mendefinisikan ekonomi sirkular dan membedakannya dari pembuang dan bahkan daur ulang di mana sejumlah besar energi dan tenaga kerja yang tertanam hilang. Kedua, sirkularitas memperkenalkan perbedaan ketat antara komponen konsumsi dan tahan lama dari suatu produk. Berbeda dengan saat ini, konsumsi dalam ekonomi sirkular sebagian besar terbuat dari bahan biologis 'nutrisi' yang setidaknya non-beracun dan mungkin bahkan bermanfaat, dan dapat dikembalikan ke biosfer secara langsung atau dalam kaskade penggunaan berturut-turut. Sedangkan tahan lama, seperti mesin atau komputer, sebaliknya, terbuat dari nutrisi teknis yang tidak sesuai untuk biosfer, seperti logam dan sebagian besar plastik. Ini dirancang dari awal untuk digunakan kembali. Ketiga, energi yang diperlukan untuk membiarkan siklus ini harus terbarukan secara alami, lagi untuk mengurangi ketergantungan pada sumber daya dan meningkatkan ketahanan sistem (misalnya, terhadap guncangan minyak).
Dalam ekonomi sirkular, kredensial akhir-usia produk konstruksi penting. Juga, penting untuk memahami perbedaan antara penggunaan ulang dan daur ulang. Ini sangat penting dalam hal istilah daur ulang yang memiliki definisi yang longgar dalam bahasa sehari-hari tetapi definisi yang lebih spesifik dalam pengelolaan limbah dan ekonomi sirkular. Daur ulang adalah proses mengubah materi limbah menjadi materi dan produk baru, yang dapat sama atau berbeda dari materi atau produk asli. Biasanya proses daur ulang membutuhkan energi. Daur ulang dapat berupa daur ulang tertutup (closed loop) atau down cycling. Di sisi lain, penggunaan ulang adalah penggunaan subsequent dari sebuah objek (dalam bentuk aslinya) setelah kehidupan pertamanya. Objek dapat digunakan untuk tujuan lain, tetapi objek hanya mengalami perubahan minor, mempertahankan bentuk yang sama (atau serupa). Juga penting untuk membedakan antara dua jenis daur ulang karena manfaat lingkungan atau ekonomi sirkular (biasanya dievaluasi menggunakan penilaian siklus hidup) dapat bervariasi secara signifikan. Dalam 'daur ulang tertutup atau closed-loop recycling', produk didaur ulang menjadi produk dengan properti materi yang sama persis. Contoh daur ulang sejati adalah daur ulang baja dengan mencairkan ulang. Dalam kasus 'down cycling', proses 'down cycling' terdiri dari mengubah materi menjadi materi baru dengan kualitas yang lebih rendah dan fungsionalitas yang berkurang. Contoh 'down cycling' adalah penghancuran dan penggilingan bahan refraktori untuk menghasilkan mortir refraktori.
Diagram Ellen MacArthur (Gambar 3) secara konseptual memperingkat opsi pengelolaan limbah sesuai dengan apa yang terbaik untuk lingkungan. Ini telah menjadi konsep sentral dalam kerangka kebijakan limbah Uni Eropa selama bertahun-tahun. Hierarki pengelolaan limbah dalam konsep ini ditunjukkan dalam Gambar 2.
Gambar 3 Diagram Ellen MacArthur untuk ekonomi sirkular
Baja dan Ekonomi Sirkular
Baja memiliki kredensial ekonomi sirkular yang baik baik sebagai materi yang kuat, tahan lama, serbaguna, dan dapat didaur ulang, maupun sebagai sistem kerangka struktural yang ringan, fleksibel, dapat disesuaikan, dan dapat digunakan kembali. Salah satu manfaat utama baja adalah bahwa ia dapat dirancang untuk memenuhi persyaratan kekuatan, tahan lama, dan daur ulang akhir-usia untuk hampir setiap aplikasi. Kombinasi kekuatan, kemampuan daur ulang, ketersediaan, kegunaan, dan keterjangkauan membuat baja unik.
Penelitian saat ini menghasilkan produksi baja baru yang bahkan lebih kuat dan lebih ringan daripada yang tersedia saat ini. Turbin menara angin, yang penting untuk menghasilkan energi angin bersih, sudah 50 % lebih ringan daripada satu dekade yang lalu. Untuk menara 70 meter, ini berarti pengurangan 200 ton emisi CO2. Dengan rasio kekuatan-berat yang lebih tinggi, baja yang lebih baru dapat digunakan untuk memproduksi bagian menara hingga 30 meter. Ini mengurangi emisi selama pengangkutan dan penginstalan.
Baja grade lebih tinggi juga sedang dikembangkan untuk konstruksi. Mereka memungkinkan pembangunan bangunan yang lebih besar dan lebih tinggi dengan cara yang lebih efisien dan menghasilkan jumlah limbah yang sekecil mungkin. Penggunaan baja grade lebih tinggi diharapkan dapat mengurangi jumlah baja yang digunakan dalam konstruksi. Biaya pengangkutan juga berkurang berkat komponen baja yang lebih tipis dan hence lebih ringan. Mereka juga menyingkat waktu yang diperlukan untuk pemrosesan di pabrik dan konstruksi di lokasi, sebagian besar karena pengurangan jumlah las yang diperlukan. Dengan menggunakan baja ini, memungkinkan untuk mengurangi jumlah kolom dalam struktur bangunan dan membuatnya lebih tipis. Ini menghasilkan area yang lebih besar dan memberikan kesempatan untuk desain dan penggunaan ruang yang lebih baik. Baja grade lebih tinggi memungkinkan struktur yang dikembangkan yang menggabungkan mekanisme dispersi untuk menyerap sebagian besar energi seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi.
Ekonomi sirkular mempromosikan usia produk yang lebih lama. Semakin lama produk bertahan, semakin sedikit bahan baku yang perlu disumberkan. Ketahanan produk berkontribusi pada pengurangan kehabisan bahan baku. Memelihara produk pada utilitas dan nilai tertinggi mereka sepanjang waktu yang mungkin adalah komponen kunci dari ekonomi sirkular. Dengan kata sederhana, semakin lama produk bertahan, semakin sedikit bahan baku yang perlu disumberkan dan diproses dan semakin sedikit limbah yang dihasilkan. Produk baja secara inheren tahan lama yang berarti tidak hanya bahwa mereka bertahan lama tetapi juga bahwa beberapa baja dapat digunakan kembali setelah kehidupan pertamanya.
Baja juga memfasilitasi ketahanan sendiri. Bangunan dengan kerangka baja dapat dengan mudah disesuaikan jika konfigurasi struktur perlu diubah. Bangunan dapat diurai dan dibangun ulang dengan gangguan minimal terhadap komunitas lokal dan lingkungan. Struktur eksternal baja yang kuat dan tahan lama dapat menampung konfigurasi internal yang berulang-ulang untuk memenuhi kebutuhan yang berubah. Gudang atau bangunan industri yang dibuat dengan baja dapat dengan mudah dikonversi menjadi ruang tinggal atau kerja modern. Ini memperpanjang usia produk bangunan (dan usia baja yang terkandung di dalamnya) untuk menghemat sumber daya dan mengurangi biaya.
Baja adalah materi yang serbaguna baik dari segi metalurgi/kimia maupun sebagai produk. Ini adalah materi yang dapat didaur ulang tanpa batas. Elemen produk struktural tahan lama, kokoh, dan stabil dimensi yang dapat dibulati bersama untuk membentuk rangkaian yang secara inheren dapat diurai dan digunakan kembali. Struktur baja dapat dengan mudah diperpanjang dan dikonfigurasi ulang di lokasi. Baja bukan satu materi tunggal. Ada beberapa grade baja yang berbeda yang berkisar dari baja konvensional ringan hingga baja kekuatan tinggi, baja kekuatan tinggi canggih, dan baja spesial seperti baja karang tidak karat. Setiap grade baja memiliki properti yang dirancang untuk aplikasi spesifiknya. Faktanya, ada lebih dari 3.500 komposisi atau grade baja yang berbeda dengan properti fisik, kimia, dan lingkungan yang berbeda. Jika ukuran dan bentuk produk yang berbeda ditambahkan ke dalam ini, maka angka 3500 meningkat beberapa kali lipat. Setiap variasi baja disesuaikan dengan aplikasi spesifik di sektor yang beragam seperti kemasan, rekayasa, barang putih dan kuning, kendaraan, dan konstruksi. Sekitar 75 % baja modern yang tersedia saat ini telah dikembangkan dalam dua atau tiga dekade terakhir. Jika Menara Eiffel akan dibangun ulang saat ini, kebutuhan baja hanya satu bagian dari tiga baja yang awalnya digunakan (pada 1889) karena peningkatan kekuatan dan kualitas yang dicapai oleh industri baja selama abad terakhir.
Kegunaan baja mempromosikan daur ulang karena sisa baja dapat dicampur, melalui proses daur ulang, untuk menghasilkan berbagai jenis baja (grade dan produk yang berbeda) yang memenuhi permintaan yang berubah seiring waktu. Misalnya, baja dari mesin industri yang tidak lagi digunakan dapat didaur ulang menjadi produk yang lebih modern seperti mobil atau barang putih yang, pada gilirannya, dapat didaur ulang menjadi aplikasi baru, mungkin masih belum ditemukan, di masa depan.
Memperpanjang usia produk adalah aspek kunci lainnya dari ekonomi sirkular. Secara teori, semua baja baru dapat dibuat dari baja daur ulang. Namun, ini tidak secara praktis dapat dilakukan karena usia panjang produk baja, mengingat kekuatan dan tahan lama baja. Sekitar 75 % semua produk baja yang pernah dibuat masih digunakan saat ini. Bangunan dan struktur lain yang terbuat dari baja dapat bertahan dari 40 tahun hingga 100 tahun dan lebih lama jika perawatan yang tepat dilakukan.
Memperpanjang usia produk dapat dicapai dengan membuat produk yang fleksibel dan dapat disesuaikan dengan perubahan sehingga mereka dapat bertahan lebih lama dan nilai lebih besar dapat diekstraksi dari materi dan sumber daya yang digunakan untuk memproduksinya. Kecepatan perubahan di semua aspek kehidupan belum pernah lebih besar. Pola kerja yang berubah, layanan bangunan baru dan teknologi informasi, demografi yang berubah, dan legislasi baru semuanya menuntut permintaan 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 yang diatur oleh regulasi atau pasar.
Komponen struktural baja yang besar dan berat memerlukan perencanaan untuk manajemen akhir-usia. Namun, dengan sisa baja yang memiliki nilai, insentif untuk memulihkan dan mendaur ulang komponen ini tinggi dan lebih hemat biaya daripada membayar agar mereka ditempatkan di tempat pembuangan sampah.
Dalam ekonomi sirkular yang terstruktur dengan baik, baja memiliki keunggulan kompetitif yang signifikan dibandingkan materi bersaing. Empat kata kunci yang mendefinisikan keunggulan ini adalah (i) mengurangi, (ii) penggunaan ulang, (iii) diremanufaktur, dan (iv) daur ulang seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.
Mengurangi berarti mengurangi berat produk, dan hence jumlah materi yang digunakan. Ini adalah kunci penting bagi 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 baja kekuatan tinggi dan grade baja kekuatan tinggi canggih untuk beberapa aplikasi. Grade-grade ini berkontribusi pada pengurangan berat aplikasi yang berkisar dari turbin angin hingga mobil hingga panel konstruksi. Karena itu, kurang baja yang diperlukan untuk memberikan kekuatan dan fungsionalitas yang sama.
Karakteristik penggunaan ulang baja adalah karena tahan ladanya. Baja dapat digunakan kembali atau digunakan untuk tujuan lain dengan banyak cara, dengan atau tanpa diremanufaktur. Ini sudah terjadi dengan komponen otomotif, bangunan, rel, dan banyak aplikasi lain. Penggunaan ulang baja tidak terbatas pada aplikasi aslinya. Ini berasal dari zaman kuno ketika pedang diubah menjadi bajak. Penggunaan ulang biasanya dilakukan di area di mana teknis mungkin tanpa mengurangi keselamatan, properti mekanis dan / atau jaminan. Tingkat penggunaan ulang akan meningkat seiring dengan semakin populer desain ramah lingkungan, desain untuk penggunaan ulang dan daur ulang, dan efisiensi sumber daya.
Penggunaan ulang menguntungkan karena sedikit atau tidak ada energi yang diperlukan untuk pemrosesan ulang. Ketahanan baja memastikan beberapa produk yang dapat digunakan sebagian atau sepenuhnya pada akhir kehidupannya. Ini dapat memperpanjang siklus hidup produk baja secara signifikan. Namun, desain awal berdasarkan pemikiran siklus hidup sangat krusial jika penggunaan ulang ingin berhasil.
Industri konstruksi adalah salah satu yang pertama mengadopsi penggunaan ulang komponen baja seperti balok struktural, atap, dan elemen dinding. Secara bertahap elemen-elemen ini dirancang untuk penggunaan ulang. Meskipun baja tulangan saat ini didaur ulang alih-alih digunakan kembali, ada kesempatan untuk menciptakan elemen beton bertulang modular seperti plat lantai standar.
Penggunaan ulang melalui penggunaan untuk tujuan lain melibatkan sistem pengumpulan dan pemrosesan ulang yang dirancang khusus untuk membuat produk sesuai untuk aplikasi baru. Jumlah energi dan sumber daya yang diperlukan untuk aplikasi penggunaan ulang dapat jauh lebih rendah daripada membuat aplikasi baru dari bahan baku. Misalnya, plat baja yang digunakan untuk membangun kapal dapat digiling ulang dan digunakan dalam konstruksi kapal baru. Input satu-satunya adalah energi yang diperlukan untuk memanaskan ulang, menggiling ulang, dan mengangkut baja.
Diremanufaktur beberapa produk baja dapat dilakukan. Berbagai macam produk baja sudah diremanufaktur. Mereka termasuk alat mesin, motor listrik, transmisi otomatis, meubilir kantor, alat rumah tangga, mesin mobil, dan turbin angin. Diremanufaktur untuk penggunaan ulang dilakukan untuk mengambil keuntungan dari ketahanan komponen baja. Diremanufaktur memulihkan produk tahan lama yang digunakan menjadi kondisi seperti baru. Ini berbeda dari perbaikan, yang adalah proses terbatas pada membuat produk operasional, alih-alih penguraian menyeluruh dan restorasi dengan kemungkinan penambahan bagian baru.
Diremanufaktur memulihkan produk tahan lama yang digunakan menjadi kondisi seperti baru. Ini melibatkan penguraian produk, di mana setiap komponen dibersihkan secara menyeluruh, diperiksa kerusakan, dan baik dikondisikan ulang ke spesifikasi pembuatan peralatan asli (OEM) atau diganti dengan bagian baru. Produk kemudian dirangka ulang dan diuji untuk memastikan operasi yang tepat. Proses ini berbeda dari perbaikan, yang terbatas pada membuat produk operasional alih-alih restorasi menyeluruh. Lebih jauh, dengan mendesain produk baja untuk penggunaan ulang atau diremanufaktur, bahkan lebih banyak sumber daya dapat dikonservasi.
Daur ulang baja telah dilakukan di industri baja sejak baja pertama kali dibuat. Ini memastikan bahwa nilai bahan baku yang diinvestasikan dalam pembuatan baja bertahan jauh lebih dari akhir kehidupan produk baja, dan bahwa baja tetap menjadi sumber daya permanen untuk masyarakat. Semua produk baja secara inheren dapat didaur ulang dan elemen struktural baja juga secara inheren dapat digunakan kembali. Lebih jauh, baja 100 % dapat didaur ulang dan dapat didaur ulang berkali-kali untuk membuat produk baja baru dalam lingkaran materi tertutup. Baja daur ulang mempertahankan properti inheren baja asli. Nilai tinggi sisa baja memastikan keberlanjutan ekonomi dari daur ulang. Karena itu, baja saat ini adalah materi yang paling banyak didaur ulang.
Dua bahan baku utama untuk membuat baja adalah bijih besi, salah satu elemen paling melimpah di Bumi, dan baja daur ulang (sisa). Setelah baja diproduksi (dari bijih besi), ia menjadi sumber daya permanen untuk masyarakat, selama ia dipulihkan pada akhir setiap siklus kehidupan produk, karena baja 100 % dapat didaur ulang tanpa kehilangan kualitas.
Properti magnetik baja memastikan pemulihan yang murah dan mudah untuk daur ulang. Dengan pemisahan magnetik, sisa baja dari produk pasca-konsumen dapat dengan mudah diambil dari hampir setiap aliran limbah. Tinjauan baja dunia menunjukkan bahwa tingkat pemulihan untuk berbagai sektor bervariasi dari 50 % untuk alat listrik kecil dan alat rumah tangga, hingga lebih dari 90 % untuk mesin. Tingkat hingga 98 % untuk baja struktural di bangunan komersial dan industri telah tercapai.
Baja adalah materi yang paling banyak didaur ulang di dunia. Sekitar 650 juta ton sisa pra-konsumen dan pasca-konsumen didaur ulang setiap tahunnya, mengarah pada penghematan signifikan dalam penggunaan energi dan bahan baku. Semua sisa dari produksi baja dan pemrosesan downstream (sering disebut sisa pra-konsumen) dikumpulkan dan didaur ulang secara langsung dalam proses produksi baja. Konten daur ulang dari produk baja apapun dapat bervariasi dari 5 % hingga 100 %. Lebih dari 23 miliar ton sisa telah didaur ulang sejak produksi baja dimulai.
Penggunaan istilah 'daur ulang' perlu diklarifikasi. Semua jenis baja dapat didaur ulang kembali menjadi baja baru dengan berbagai grade, mempertahankan properti materi inherennya. Jadi, sisa baja dari produk baja nilai lebih rendah juga dapat dikonversi menjadi baja nilai lebih tinggi dengan menggunakan pemrosesan dan metalurgi yang tepat. Untuk materi lain, ini biasanya tidak mungkin. Memang kualitas materi daur ulang sering diturunkan atau di-down cycle, seperti dalam kasus beton, kayu, dan aluminium.
Daur ulang penting dalam ekonomi sirkular karena menghemat sumber daya berharga. Selain upaya industri baja untuk meningkatkan tingkat pemulihan, ada juga inisiatif, bersama dengan industri logam lain dan institusi penelitian, untuk mengidentifikasi kerugian selama siklus kehidupan produk. Tujuannya adalah untuk meminimalkan kerugian ini dan lebih meningkatkan tingkat daur ulang baja dan materi lainnya.
Industri baja terus mengintegrasikan keuntungan ini ke dalam operasinya untuk menyoroti manfaat baja bagi orang yang mengambil keputusan tentang pilihan materi. Kerja sama dari seluruh rantai produksi sangat penting untuk memastikan bahwa produk yang digunakan kembali atau diremanufaktur memiliki properti yang sama dengan baja baru. Juga, untuk lebih berkontribusi pada ekonomi sirkular, sejumlah area kunci yang harus difokuskan oleh industri baja meliputi isu-isu berikut.
- Air yang digunakan dalam proses produksi harus dikembalikan ke masyarakat dalam kondisi sama atau lebih baik dari saat diterima, dan emisi ke atmosfer harus diminimalkan sebanyak mungkin.
- Mengenai bahan baku yang dikonsumsi, seperti batubara metalurgi dan bijih besi, kepatuhan yang ketat terhadap keberlanjutan tidak mungkin karena bahan baku, setelah dikonsumsi, jelas tidak dapat diganti dan sebagai mengurangi kemampuan generasi depan untuk menghasilkan baja dengan cara yang sama seperti hari ini. Tantangan ini dapat ditangani dengan konstruksi penggunaan ulang, diremanufaktur dan daur ulang, untuk mendesain produk untuk penggunaan ulang yang mudah dan mendaur ulang sebanyak mungkin baja dari produk pada akhir kehidupannya untuk membuat produk baja baru. Jelas ini membutuhkan bahwa seiring waktu, jumlah yang cukup baja yang dapat digunakan kembali dan didaur ulang tersedia untuk memenuhi permintaan pasar untuk baja. Selain itu, konsep sourcing yang bertanggung jawab perlu ditangani lebih jauh, dengan mempertimbangkan sourcing materi dalam rantai pasok.
- Emisi ke atmosfer (misalnya CO2 dan gas rumah kaca lainnya) dapat diminimalkan dengan memastikan bahwa aplikasi baja mengarah pada emisi yang lebih rendah selama fase penggunaan produk. Ini dapat dilakukan melalui penggunaan, misalnya, baja kekuatan tinggi atau baja yang lebih efisien yang digunakan dalam motor.
- Banyak materi bersaing memiliki properti 'ringan' (secara spesifik materi dengan densitas lebih rendah) dan dapat membantu mengurangi emisi produk yang intensif energi selama fase penggunaan. Namun, materi ini sering kali jauh lebih intensif energi dan CO2 untuk diproduksi daripada produk baja, membatalkan manfaat fase penggunaan yang ditawarkan oleh materi alternatif ini.
Pemikiran Siklus Hidup
Baja ada di mana-mana dalam kehidupan masyarakat saat ini dan berada di pusat masa depan yang berkelanjutan. Industri baja merupakan bagian integral dari ekonomi sirkular global. Ekonomi sirkular mempromosikan nol limbah, mengurangi jumlah materi yang digunakan, dan mendorong penggunaan ulang dan daur ulang materi, semua keuntungan fundamental dari penggunaan baja. Pendekatan siklus hidup sangat penting dalam memberikan keberlanjutan yang sejati.
Biasanya kebijakan saat ini dibuat pada dasar yang hanya mempengaruhi fase 'penggunaan' dari kehidupan produk, misalnya konsumsi energi untuk kulkas atau emisi CO2 saat mengemudi mobil. Fokus pada fase 'penggunaan' ini dapat mengarah pada penggunaan materi alternatif dengan densitas lebih rendah yang lebih mahal tetapi yang biasanya memiliki beban lingkungan yang lebih tinggi ketika seluruh siklus hidup dipertimbangkan. Keterbatasan fase penggunaan ini tidak dapat berlanjut. 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 kehidupan yang berguna. Lebih jauh, baja yang masuk ke aliran limbah dapat dengan mudah dipisahkan dan dikumpulkan dari materi lain untuk daur ulang, dengan menggunakan magnet. LCT adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pemikiran holistik yang diperlukan untuk pemecahan masalah masyarakat yang berkelanjutan. Ini memerlukan pertimbangan bahan baku yang digunakan, konsumsi energi, limbah, dan emisi produk di setiap fase kehidupannya. Ini dimulai dengan desain dan berakhir pada titik di mana produk mencapai akhir kehidupan yang berguna. Dalam LCT, diantisipasi bahwa produk yang dirancang dengan baik yang mengandung baja akan dilakukan penggunaan ulang atau daur ulang komponennya pada akhir-usia.
Hanya dengan menghitung sumber daya dan energi yang digunakan, dan limbah serta emisi yang dihasilkan pada setiap tahap dalam perjalanan ini, dampak lingkungan sebenarnya dari produk dapat ditentukan. Ini juga memungkinkan identifikasi di mana keberlanjutan lingkungan jangka panjangnya dapat ditingkatkan. Misalnya, peningkatan kecil dalam konsumsi energi atau penambahan elemen legasi yang diperlukan untuk memproduksi baja kekuatan tinggi diimbangi berkali-kali ketika siklus hidup produk dipertimbangkan. Penggunaan baja kekuatan tinggi ini berarti produk dapat lebih ringan dan sering menghemat energi selama fase penggunaan kehidupannya, misalnya, saat diterapkan pada sektor otomotif memberikan hemat bahan bakar, dan selama seluruh siklus hidup produk, kurang energi yang digunakan.
Ada alasan lain mengapa pemikiran siklus hidup sangat penting. Dengan mengetahui dampak aktual dari setiap tahap kehidupan produk, keputusan terbaik dapat dibuat tentang materi mana yang akan digunakan. Sebagai contoh, selain baja kekuatan tinggi, materi dengan densitas rendah seperti aluminium, serat karbon, magnesium, atau plastik kadang-kadang digunakan untuk membuat aplikasi lebih ringan. Pada pandangan pertama, materi ini lebih ringan atau, lebih tepatnya, memiliki densitas yang lebih rendah daripada baja dan karena itu dapat tampak sebagai alternatif menarik. Namun, ketika total siklus hidup materi dipertimbangkan maka baja tetap kompetitif, berkat kekuatan, tahan lama, kemampuan daur ulang, kegunaan, dan biaya. Perbandingan emisi CO2 dari materi ini ditunjukkan dalam Gambar 4. Lebih jauh, pada akhir kehidupan produk, materi ini mungkin perlu dikirim ke tempat pembuangan sampah karena tidak ada cara hemat untuk mendaur ulang atau menggunakan ulang materi. Secara alternatif, mereka dapat di-down cycle menjadi produk grade lebih rendah. Penting bahwa informasi ini diketahui sebelum keputusan materi kunci dibuat. Seluruh siklus hidup, dari ekstraksi bahan baku hingga daur ulang akhir-usia atau pembuangan harus dipertimbangkan.
Gambar 4 Perbandingan emisi CO2
Pendekatan siklus hidup perlu dipertimbangkan dalam konsep ekonomi sirkular untuk menciptakan dunia yang lebih efisien sumber daya, dengan fokus pada pengurangan limbah. Industri baja telah melakukan pengurangan limbah sejak lama untuk alasan ekonomi. Ekonomi sirkular mempromosikan nol limbah, mengurangi jumlah materi yang digunakan, dan mendorong penggunaan ulang dan daur ulang materi, semua keuntungan fundamental dari penggunaan baja. Pendekatan siklus hidup sangat penting dalam memberikan keberlanjutan yang sejati.
Hasil Samping Baja
Efisiensi materi adalah bagian integral dari proses pembuatan baja modern. Tujuannya adalah untuk menggunakan semua bahan baku dengan kapasitas penuh dan menghilangkan limbah dari pembuatan baja. Pendekatan ini termasuk simbiose industri di mana hampir setiap hasil samping yang terbentuk selama pembuatan baja digunakan dalam produk baru. Ini meminimalkan jumlah limbah yang dikirim ke tempat pembuangan sampah, mengurangi emisi, dan melestarikan bahan baku.
Seperti dengan semua proses manufaktur skala besar, produksi besi dan baja menghasilkan hasil samping. Rata-rata produksi 1 ton baja menghasilkan 200 kg (jalur sisa-listrik caur api) hingga 400 kg (jalur dapur tiang-oksigen dasar) hasil samping. Hasil samping utama yang dihasilkan selama produksi besi dan baja adalah scoria (90 %), debu dan lumpur. Tingkat pemulihan rata-rata dunia untuk scoria bervariasi dari lebih dari 80 % untuk scoria pembuatan baja hingga hampir 100 % untuk scoria pembuatan besi. Scoria digunakan untuk membuat berbagai produk termasuk semen, pupuk, dan aspal. Gas proses dari pembuatan besi dan baja biasanya digunakan dalam pabrik pembuatan baja, menggantikan uap dan listrik, atau diekspor ke jaringan lokal. Hasil samping lain seperti debu direklamasi karena kandungan logamnya yang tinggi. Pembentukan hasil samping dan penggunaannya ditunjukkan dalam Gambar 5.
Gambar 5 Pembentukan hasil samping dan penggunaannya
Untuk mencapai hasil yang lebih baik, selama beberapa tahun terakhir, beberapa inisiatif dan kegiatan telah dilakukan untuk menerapkan pendekatan dan teknik baru yang bertujuan pada manajemen hasil samping di pabrik besi dan baja untuk meningkatkan daur ulang mereka. Misalnya, daur ulang internal beberapa hasil samping dalam proses sinterisasi dan peletisasi untuk mencapai kualitas sinter dan pelet yang tinggi sambil secara bersamaan mengurangi dampak lingkungan dan biaya operasional. Selain itu, debu yang dipulihkan dari pengolahan gas caur api listrik telah digunakan untuk menggantikan tanah liat dalam pembuatan batu bata tradisional, untuk tujuan penghematan energi, pengurangan dampak lingkungan dan manfaat ekonomi yang mungkin. Lebih jauh, pengembangan model simulasi telah memungkinkan identifikasi kualitas scoria caur oksigen dasar, caur api listrik, dan caur api ladle untuk digunakan kembali secara internal dan memberikan perbaikan ekonomi dan lingkungan yang signifikan, dibandingkan dengan penggunaan scoria saat ini di pabrik baja. Namun, masih ada ruang besar untuk perbaikan untuk meningkatkan tingkat pemulihan hasil samping, mencapai manfaat lingkungan dan ekonomi, juga sesuai dengan prinsip simbiose industri.
