Abstrak
Pergeseran paradigma industri menuju pencapaian netralitas karbon global dan penguatan keamanan material nasional mungkin awalnya tampak tidak berhubungan; namun, kedua domain tersebut berbagi perantara penting: mineral penting. Meskipun ada inisiatif global yang ditujukan untuk mengamankan mineral penting melalui rantai pasokan yang mapan, tantangan terus-menerus telah muncul karena penipisan sumber daya, ketidakstabilan geopolitik, dan dinamika internasional yang rumit. Kawasan industri ramah lingkungan (EIP) berperan penting dalam mengurangi tantangan ini dengan memfasilitasi daur ulang sumber daya yang tertanam dalam limbah dan produk sampingan. Strategi ini penting untuk meminimalkan konsumsi sumber daya dan mendorong rantai pasokan domestik yang tangguh, terutama di negara-negara yang kekurangan sumber daya. Studi ini mengevaluasi potensi pemulihan nikel, bahan penting untuk teknologi hijau, dalam sistem loop tertutup yang memanfaatkan kerangka kerja pengembangan simbiosis industri dengan data industri publik dan sumber terbuka. Pendekatan ini meningkatkan skema pencocokan penawaran dan permintaan dalam jaringan simbiosis industri, khususnya berfokus pada teknologi pemulihan nikel dalam proyek EIP Korea. Temuan tersebut mengungkapkan bahwa jaringan-jaringan dalam kompleks industri ini mencakup 86% industri manufaktur, sehingga membentuk kerangka kerja yang kohesif untuk pengembangan jaringan integrasi nikel. Khususnya, di antara 190 perusahaan di 74 kompleks industri, 135 dari 27 EIP yang ditunjuk berpartisipasi dalam jaringan daur ulang. Hal ini menunjukkan bahwa EIP dapat berfungsi sebagai alternatif yang layak untuk pemulihan sumber daya guna mengamankan mineral-mineral penting. Penerapan jaringan-jaringan tersebut dalam kompleks industri yang terkonsentrasi dengan berbagai sektor manufaktur diharapkan dapat meningkatkan kemandirian mineral penting secara signifikan di negara-negara dengan permintaan tinggi.
1. PENDAHULUAN
Pengejaran global terhadap netralitas karbon dan transformasi paradigma industri telah secara signifikan meningkatkan permintaan mineral kritis, yang penting untuk kemajuan pesat sektor-sektor padat mineral, seperti manufaktur kendaraan listrik (EV) dan produksi energi terbarukan (MOTIE, 2023 ). Komunitas internasional mengakui mineral-mineral kritis ini sebagai bahan baku esensial yang diperlukan untuk mencapai tujuan net-zero melalui transisi ke teknologi bersih, yang secara intrinsik terkait dengan daya saing nasional (Dou et al., 2023 ). Selain itu, pencapaian target net-zero terkait erat dengan ketersediaan mineral-mineral kritis ini (Blagoeva et al., 2016 ; Bobba et al., 2020 ; Elshkaki & Shen, 2019 ; Frenzel et al., 2017 ; Wang et al., 2023 ). Menurut SNE Research (SNE, 2023 ), pasar global untuk kendaraan listrik dan baterai diproyeksikan akan tumbuh masing-masing 10 dan 13 kali lipat pada tahun 2030 dibandingkan dengan tahun 2021. Kendaraan listrik pada umumnya memerlukan enam kali masukan mineral dari kendaraan konvensional, sedangkan pembangkit listrik tenaga angin di darat memerlukan sembilan kali sumber daya mineral dari fasilitas gas alam (IEA, 2022 ).
Badan Energi Internasional (IEA) telah memproyeksikan peningkatan substansial dalam permintaan mineral penting antara tahun 2020 dan 2040, didorong oleh perluasan teknologi energi bersih. Ini termasuk peningkatan 42 kali lipat untuk litium, 21 kali lipat untuk kobalt, 19 kali lipat untuk nikel, dan 7 kali lipat untuk unsur tanah jarang (IEA, 2022 ). Penilaian Bank Dunia menunjukkan bahwa output mineral dan logam yang penting untuk transisi energi bersih dapat melonjak secara signifikan pada tahun 2050, dengan proyeksi berkisar antara 108% hingga 964% (Hund et al., 2020 ; Jiskani et al., 2022 ). Namun, konsentrasi mineral penting, seperti litium, nikel, kobalt, dan grafit, di beberapa negara tertentu, dengan Tiongkok mendominasi rantai pasokan pemrosesan, menimbulkan tantangan (Ballinger et al., 2019 ; IEA, 2022 ). Sebagai tanggapan, negara-negara yang bergantung pada mineral-mineral ini telah menginternalisasi rantai pasokan mereka, mendorong Kemitraan Keamanan Mineral, dan meningkatkan kolaborasi melalui inisiatif-inisiatif yang berpusat pada sekutu seperti Gugus Tugas Mineral Kritis IEA (Vivoda, 2023 ; MOTIE, 2023 ). Negara-negara seperti Korea Selatan, yang mengimpor 95% mineralnya, menghadapi tantangan yang signifikan dalam mengamankan mineral-mineral penting untuk mempertahankan daya saing industri jangka panjang. Meskipun ada inisiatif-inisiatif seperti kontrak pasokan jangka panjang, pengembangan sumber daya di luar negeri, produksi dalam negeri, daur ulang, dan penimbunan, Korea Selatan berjuang untuk memenuhi permintaan mineral-mineral penting yang meningkat, diperparah oleh kurangnya fasilitas manufaktur dalam negeri untuk sumber daya ini (MOTIE, 2023 ; UNEP, 2013 ).
Mengingat tantangan ini, daur ulang mineral penting telah muncul sebagai strategi penting. Pendekatan ini mengurangi ketergantungan pada sumber asing, mengurangi dampak lingkungan, dan sejalan dengan prinsip ekonomi sirkular. Negara-negara yang didorong oleh permintaan, seperti Korea Selatan dan Uni Eropa (UE), memprioritaskan inisiatif daur ulang. Misalnya, Peraturan Baterai UE mengamanatkan persentase tertentu dari konten daur ulang dalam baterai baru, sementara Korea Selatan bertujuan untuk mendaur ulang 20% mineral pentingnya pada tahun 2030 dengan mendirikan klaster industri dan pusat verifikasi daur ulang. Untuk menyebarluaskan dan memanfaatkan teknologi komersialisasi secara efektif untuk mendaur ulang mineral penting, sangat penting untuk membangun mekanisme untuk mengidentifikasi perusahaan dengan permintaan potensial dan menilai kelayakan komersialisasi. Berbagai platform global telah didirikan untuk berbagi informasi tentang simbiosis industri, tetapi penggunaan praktisnya masih terbatas karena kuantitas dan kualitas informasi yang diperlukan untuk mengembangkan jaringan ini tidak mencukupi (Chen & Liu, 2021 ). Selain itu, mendorong partisipasi pengguna pada platform ini terhalang oleh keengganan perusahaan untuk mengungkapkan informasi kredensial. Kurangnya transparansi ini, dikombinasikan dengan ketidakkonsistenan dalam format dan kualitas data—terutama mengenai klasifikasi industri, limbah, dan sumber daya—atau tidak adanya data, membuat keterlibatan menjadi tantangan.
Sementara itu, taman eko-industri Korea (EIP) telah menyediakan pengaturan unik di mana industri berkolaborasi untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya dan valorisasi limbah sejak 2005 (Jung et al., 2013 ). Banyak studi tentang simbiosis industri dan pemulihan sumber daya terutama difokuskan pada aliran limbah dan energi yang lebih luas. Namun, penilaian yang ditargetkan dari daur ulang mineral kritis dalam klaster industri masih kurang dieksplorasi. Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi potensi jaringan daur ulang mineral dalam EIP Korea dengan memanfaatkan teknologi pemulihan nikel dari aliran limbah industri. Studi ini meninjau kembali kerangka kerja pengembangan simbiosis industri, mengeksplorasi potensi perluasan jaringan daur ulang dalam kompleks industri regional Korea, dan menganalisis dampak ekonomi dari pemulihan nikel dari limbah proses. Selanjutnya, studi ini memperkirakan kuantitas nikel yang dapat dipulihkan secara teoritis dengan memperluas, analisis untuk mencakup semua perusahaan nasional. Hal ini dicapai dengan mengkonsolidasikan informasi perusahaan dengan data dari sumber publik dan terbuka, termasuk konsumsi energi dan catatan emisi. Dengan meneliti kasus-kasus teknologi daur ulang dalam konteks kebijakan EIP, potensi Korea Selatan untuk mengamankan mineral-mineral penting melalui daur ulang dapat dipahami secara lebih komprehensif. Temuan-temuan tersebut akan memberi informasi kepada para pembuat kebijakan, pemangku kepentingan industri, dan peneliti tentang potensi untuk mengoptimalkan pemulihan nikel sekunder, mengurangi limbah industri, dan memperkuat rantai pasokan mineral penting dalam negeri.
2 KAWASAN EKOLOGI INDUSTRI DAN DAUR ULANG LOGAM DI KOREA SELATAN
2.1 Tinjauan dan pencapaian kebijakan EIP
Negara-negara besar di seluruh dunia mengadvokasi undang-undang daur ulang sebagai strategi mendasar untuk mengamankan mineral penting; namun, strategi implementasi spesifik masih belum dikembangkan. Sangat penting bagi negara-negara untuk menilai secara menyeluruh potensi mereka untuk meningkatkan program daur ulang yang ada sebelum memperkenalkan kebijakan baru. Sebagai negara dengan permintaan yang signifikan terhadap mineral penting, Korea Selatan harus terlibat aktif dalam penggunaan kembali dan daur ulang limbah dalam produksi untuk memastikan rantai pasokan yang stabil. Mengevaluasi penerapan dan skalabilitas teknologi yang dikembangkan melalui inisiatif EIP sebelumnya merupakan langkah awal menuju penerapan kebijakan daur ulang yang berkelanjutan. Sejak 2005, Korea Selatan telah menerapkan kebijakan EIP yang bertujuan untuk mengubah kompleks industri menjadi lingkungan yang berkelanjutan dan ramah lingkungan dalam jangka waktu 12 tahun, sambil membangun sistem sirkular yang menggunakan kembali limbah yang dihasilkan di dalam zona industri. Dengan menargetkan 105 kompleks industri, inisiatif ini telah berhasil melaksanakan 235 proyek, yang didukung oleh investasi pemerintah sebesar 81 miliar KRW (sekitar 62 juta USD). Proyek-proyek ini menghasilkan laba sebesar 2,4 triliun KRW (sekitar 1,8 miliar USD) melalui penghematan biaya dan peningkatan pendapatan. Secara lingkungan, capaian kebijakan tersebut mencakup pengurangan 6,8 juta metrik ton limbah, penghematan energi sebesar 1,7 juta ton setara minyak (Mtoe), dan penurunan emisi GRK sebesar 8,5 juta metrik ton setara CO2 ( MOTIE, 2014 ). Sejak 2019, fokus telah bergeser dari inisiatif lingkungan perusahaan perorangan ke transformasi kompleks industri menjadi ekosistem cerdas, tempat perusahaan dalam industri dan rantai nilai yang sama dapat berkolaborasi secara mandiri melalui konektivitas dan berbagi data (MOTIE, 2019 ).
Tabel 1 menyajikan teknologi utama yang digunakan dalam EIP untuk memulihkan logam berharga dari berbagai sumber limbah. Teknologi ini mencakup pemulihan logam seperti tembaga, nikel, galium, indium, perak, dan molibdenum dari bahan-bahan seperti papan sirkuit cetak (PCB), limbah elektroda transparan, air limbah, lumpur industri, dan pelumas. Aplikasinya mencakup industri seperti manufaktur semikonduktor, fotovoltaik, layar, dan konstruksi, yang menyoroti potensi praktik berkelanjutan di sektor-sektor seperti manufaktur PCB, pemrosesan logam, dan industri penyulingan. Teknologi ini berkontribusi pada daur ulang sumber daya dan pengurangan limbah, yang mendorong prinsip-prinsip ekonomi sirkular.
Teknologi pemulihan | Aplikasi | Industri |
---|---|---|
Pemulihan logam berharga dari bahan limbah | 1. Pemulihan tembaga dari proses pembuatan papan sirkuit cetak (PCB)
2. Pemulihan galium dan indium dari limbah elektroda transparan 3. Pemulihan perak dari sisa pelapisan perak |
Semikonduktor, PCB, display, industri fotovoltaik, mesin, dan pemrosesan logam |
Pemulihan logam berharga dari air limbah | Pemulihan tembaga, nikel, dan indium dari air limbah | Semikonduktor, PCB, display, industri fotovoltaik, dan industri LED |
Pemulihan logam berharga dari lumpur industri | 1. Pemulihan CeO2 dari bubur
2. Ekstraksi tembaga dari lumpur 3. Ekstraksi aluminium oksida dari limbah marmer buatan |
PCB, industri penyulingan minyak, dan bahan konstruksi/bangunan |
Pemulihan logam berharga dari limbah minyak | Pemulihan molibdenum dari pelumas | Industri fotovoltaik, industri LCD, dan industri material |
2.2 Teknologi pemulihan nikel dalam simbiosis industri
Nikel, yang secara historis telah digunakan dalam baja tahan karat, kini sangat diminati untuk baterai, yang mendorong para pemasok untuk mengalihkan sumber daya dari produksi baja tahan karat. Tren terkini menunjukkan kendala pasokan nikel, terutama dari cadangan utama di Indonesia, akibat pungutan ekspor dan terbatasnya fasilitas manufaktur baru, yang mengakibatkan rantai pasokan tidak stabil (Guru, 2023 ). Memulihkan nikel dari limbah yang dihasilkan oleh proses industri dalam negeri sangat penting bagi kinerja ekonomi, terutama di negara-negara seperti Korea Selatan, yang sangat bergantung pada mineral penting yang diimpor. Selain itu, di tengah rantai pasokan nikel yang tidak stabil yang diperburuk oleh meningkatnya permintaan baterai, inisiatif semacam itu tidak hanya membantu menstabilkan rantai pasokan tetapi juga mendorong jaringan kolaboratif di antara perusahaan, yang mendorong kemajuan menuju ekonomi yang ramah lingkungan. Meskipun dampak kuantitatif pemulihan nikel dari limbah proses saat ini relatif kecil dibandingkan dengan total permintaan, potensi pemulihan dari perluasan produksi baterai dan peningkatan volume baterai limbah menjadi dasar bagi ekonomi sirkular. Memahami potensi ekonomi dari daur ulang mineral penting dan meningkatkan upaya ini dalam kompleks industri regional dan industri nasional berkontribusi secara signifikan terhadap aspek ekonomi ekonomi sirkular. Teknologi yang diterapkan dalam EIP komersial melibatkan pemulihan bahan baku nikel dengan kemurnian tinggi dari limbah elektroplating nikel dan membangun jaringan sirkulasi sumber daya (Tabel 1 ). Sebelumnya, limbah elektroplating nikel biasanya dialihdayakan untuk diolah, sehingga menimbulkan biaya dan mengakibatkan hilangnya nikel yang berharga. Namun, jaringan sirkulasi sumber daya dibangun dengan membuang kontaminan secara selektif dari limbah yang mengandung nikel menggunakan penyesuaian pH dan resin penukar ion. Melalui ekstraksi elektrolit, 99,8% nikel elektrolit dengan kemurnian tinggi berhasil dipulihkan dan diintegrasikan kembali ke dalam jaringan sirkulasi sumber daya, kemudian dikembalikan ke pemasok limbah dan mitra permintaan—perusahaan elektroplating nikel—seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (KITECH, 2016 ).

Empat perusahaan pelapisan nikel (H, I, D, dan In) berpartisipasi dalam proyek percontohan, yang menunjukkan total keuntungan ekonomi tahunan sebesar 450 ribu USD melalui penghematan biaya perolehan bahan baku. Selain itu, mereka memperoleh manfaat lingkungan dengan menghilangkan produksi 500 ton air limbah (Gambar 1 ).
3 METODOLOGI
Dalam studi ini, kerangka kerja jaringan dikembangkan untuk mengintegrasikan informasi perusahaan, rincian proyek EIP, dan teknologi target dengan menggabungkan data dari sumber publik dan terbuka. Metodologi ini digunakan untuk mengidentifikasi perusahaan dengan permintaan prospektif dan menilai kelayakan komersialisasi mereka. Keandalan ditingkatkan dengan menggabungkan data kasus simbiosis industri yang berhasil dari implementasi bisnis yang ada.
3.1 Kumpulan Data
Data yang digunakan dalam studi ini berasal dari kumpulan data akses terbuka yang tersedia untuk umum yang berkaitan dengan fasilitas manufaktur. Kumpulan data komprehensif ini mencakup informasi dari 196.640 perusahaan target, termasuk rincian pendaftaran pabrik (Factory ON) yang disediakan oleh Korea Industrial Complex Corporation. Selain itu, kumpulan data ini juga mencakup data konsumsi energi dan emisi GRK yang dikategorikan berdasarkan sektor industri dari Badan Energi Korea, informasi pembuangan limbah dari sistem Allbaro (sistem pengelolaan limbah industri Korea), data kualitas air dari Sistem Manajemen Lingkungan Air, dan statistik daur ulang limbah dari Kementerian Lingkungan Hidup.
3.2 Kerangka kerja konstruksi jaringan
Metodologi yang digunakan untuk mengevaluasi kelayakan ekonomi daur ulang limbah yang dihasilkan mencakup lima fase berbeda (Gambar 2 ). Fase awal melibatkan pengkategorian teknologi EIP dan model bisnis. Fase kedua difokuskan pada klasifikasi berbagai jenis limbah. Pada fase ketiga, industri dikategorikan secara sistematis dengan mengaitkannya dengan kode industri yang relevan. Fase berikutnya memerlukan estimasi kuantitas sumber daya potensial berdasarkan rasio kandungan nikel yang dapat didaur ulang. Akhirnya, analisis kelayakan ekonomi dilakukan dengan mempertimbangkan biaya pemrosesan, biaya pemulihan, dan biaya transportasi pada tingkat diskonto yang ditentukan. Kandungan logam nikel dalam air limbah dinilai menggunakan harga transaksi pasar yang berlaku dan tarif yang ditentukan yang berlaku untuk setiap perusahaan pelapisan listrik. Biaya daur ulang dihitung dengan membandingkan perbedaan pengeluaran antara perusahaan yang telah mengadopsi inisiatif daur ulang dan yang belum.

Untuk menilai potensi pengembangan jaringan nikel di sektor industri, data tentang penghasil limbah (pemasok) dan jumlah limbah dirancang untuk diambil dari basis data publik. Selanjutnya, jaringan daur ulang dikembangkan untuk menghubungkan pemasok dengan perusahaan sisi permintaan, dengan mempertimbangkan spesifikasi produk daur ulang (Gambar 3 ). Lebih jauh, berdasarkan lokasi perusahaan dalam EIP atau kawasan industri umum (IP), potensi daur ulang nikel dalam konteks masing-masing dapat dievaluasi.

3.3 Kriteria evaluasi
Penilaian faktor ekonomi, lingkungan, dan sosial dalam pemulihan mineral kritis sangat penting untuk memajukan proyek. Khususnya, evaluasi ekonomi sangat penting, karena berfungsi sebagai katalis utama untuk pengembangan EIP, meskipun taman ini didasarkan pada tujuan lingkungan dan sosial (Roberts, 2004 ). Agar inisiatif ini mencapai keberhasilan, sangat penting bahwa organisasi anggota di seluruh sektor pasokan, daur ulang, dan permintaan menunjukkan kelayakan ekonomi dibandingkan dengan metode pemrosesan konvensional. Kriteria evaluasi ekonomi yang diusulkan mengkategorikan entitas yang berpartisipasi menjadi pemasok, fasilitator, dan peminta. Indikator evaluasi ekonomi utama untuk setiap kelompok, yang bertujuan untuk mendukung komersialisasi, diuraikan di bawah ini.
Pra-kelayakan dapat dinyatakan sebagai:
di mana i merupakan jumlah perusahaan. S e menunjukkan biaya pembuangan limbah untuk perusahaan pemasok, PR menunjukkan jumlah daur ulang potensial, dan W c merupakan biaya pembuangan limbah. R e menunjukkan laba ekonomi perusahaan daur ulang, S c adalah harga jual, dan R c adalah biaya daur ulang. D e menunjukkan biaya pembelian untuk perusahaan permintaan, M p merupakan harga pasar nikel, dan D f adalah tingkat diskonto.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kelayakan ekonomi daur ulang nikel di kompleks industri
Penerapan kerangka kerja standar untuk mengevaluasi profitabilitas daur ulang nikel dalam kompleks industri yang sangat terkonsentrasi berhasil mengidentifikasi 190 perusahaan pemasok potensial, yang mampu mendaur ulang 1.176 ton nikel. Analisis ekonomi jaringan, yang mencakup perusahaan pemasok, fasilitator, dan entitas permintaan, mengungkapkan manfaat ekonomi tahunan sebesar 14,8 miliar KRW (11,4 juta USD) yang diperoleh dari penghematan biaya dan aliran pendapatan baru. Analisis ini menekankan peran penting perusahaan pemasok, yang dapat berfungsi sebagai fasilitator atau peserta permintaan dalam jaringan, sehingga mendorong kolaborasi dengan bisnis lain atau operasi independen. Misalnya, Perusahaan A, yang berlokasi di taman eko-industri Kumi dan mengkhususkan diri dalam bahan komponen elektronik, membuang sekitar 30.352 ton air limbah dan 1.689 ton lumpur limbah yang mengandung 0,35% nikel setiap tahunnya. Dengan menggunakan teknologi pemulihan nikel pada aliran limbah ini, diperkirakan 112 ton nikel dapat dipulihkan, menghasilkan penghematan sekitar 35 juta KRW (27 ribu USD) dalam biaya pembuangan limbah yang dialihdayakan saat ini. Selain itu, perusahaan perantara berpotensi menghasilkan sekitar 1,2 miliar KRW (898 ribu USD) sebagai entitas pemulihan nikel. Perusahaan permintaan juga akan diuntungkan, karena mereka dapat memperoleh nikel daur ulang dengan biaya lebih rendah daripada alternatif impor, yang berpotensi menghemat sekitar 210 juta KRW (162 ribu USD) dalam biaya pengadaan. Lebih jauh lagi, analisis ekonomi dari program pemulihan dan daur ulang nikel terintegrasi dalam kompleks industri ini memungkinkan perusahaan untuk membangun proses loop tertutup. Strategi ini melibatkan pemulihan nikel dari limbah perusahaan untuk diintegrasikan kembali ke dalam siklus manufaktur. Perusahaan fasilitator dapat mengumpulkan limbah yang mengandung nikel dari perusahaan tetangga yang terlibat dalam kegiatan serupa, dengan demikian meningkatkan upaya daur ulang di tempat. Evaluasi perusahaan perantara yang mengelola limbah yang dihasilkan oleh Perusahaan A mengidentifikasi sekitar 30 perusahaan fasilitator di Kumi EIP yang terlibat dalam daur ulang dan transportasi, yang menunjukkan potensi penyelarasan jaringan untuk mendukung inisiatif daur ulang di lokasi yang menguntungkan secara ekonomi.
Untuk mengembangkan model bisnis baru yang berpusat pada kelayakan ekonomi melalui pemulihan dan penggunaan kembali nikel dari bahan yang dibuang, aliran limbah di berbagai wilayah Korea Selatan dinilai. Analisis kami terhadap kompleks industri regional menunjukkan bahwa 207.205 ton limbah yang mengandung nikel dihasilkan setiap tahun di wilayah Kyunggi, khususnya dalam EIP Banwol dan Sihwa, yang berfungsi sebagai pusat manufaktur produk elektronik dan listrik serta industri terkait pelapisan. Dari aliran limbah ini, diperkirakan 728 ton nikel dapat diselamatkan, berkontribusi pada nilai tambah sebesar 9,2 miliar KRW (7 juta USD). Demikian pula, di wilayah Kyungbuk, di mana konsentrasi di sektor listrik, elektronik, dan mekanik lazim, sekitar 220 ton nikel dapat didaur ulang setiap tahun di EIP Kumi, menghasilkan nilai tambah tahunan sebesar 2,8 miliar KRW (2,2 juta USD) (Gambar 4 ).

Pengamatan utama dari survei industri adalah emisi limbah yang cukup besar dan praktik daur ulang sumber daya yang luas yang diidentifikasi dalam kompleks industri, terutama yang memiliki kandungan nikel tinggi, yang menggarisbawahi efisiensi ekonomi mereka. Hebatnya, di antara 190 perusahaan yang disurvei, 3 perusahaan yang berlokasi di kompleks industri yang berbeda menyumbang 75% dari keseluruhan kelayakan ekonomi daur ulang nikel. Akibatnya, memprioritaskan ketiga pemasok limbah utama ini pada tahap awal pembentukan jaringan daur ulang nikel menghadirkan manfaat ekonomi yang signifikan (Tabel 2 ).
A (Kyunggi) | B (Ulsan) | C (Kyungbuk) | Kompleks industri total | |
---|---|---|---|---|
Sampah (t/tahun) | 188.175 orang | 32.059 orang | 30.352 orang | 330.648 orang |
Daur ulang (t/tahun) | 660 | 112 | 112 | 1.176 orang |
Pasokan F/S
(US$1000) |
157 | 27 | 27 | 281 |
Daur Ulang F/S
(US$1.000) |
5.281 | 898 | 898 | 9.415 tahun |
Permintaan F/S
(US$1000) |
952 | 162 | 162 | 1.697 orang |
Jaringan F/S
(US$1000) |
6389 (56,1%) | 1087 (9,5%) | 1086 (9,5%) | 11.392 (100%) |
4.2 Potensi manfaat ekonomi jaringan pemulihan nikel bagi industri manufaktur
Bahasa Indonesia: Setelah melakukan evaluasi menyeluruh atas kelayakan ekonomi daur ulang nikel limbah dalam kompleks industri termasuk EIP, analisis terperinci di seluruh perusahaan manufaktur menunjukkan produksi tahunan sekitar 384.255 ton aliran limbah yang mengandung nikel (Gambar 5 ; 382.890 + 1365 ton total). Potensi pemulihan tambahan sekitar 189 ton nikel diidentifikasi, menyoroti perbedaan dalam jumlah yang dapat didaur ulang antara tingkat nasional dan kompleks industri. Potensi ekonomi keseluruhan diperkirakan sebesar 17 miliar KRW (setara dengan 13 juta USD), dengan 2,3 miliar KRW (1,8 juta USD) bersumber dari perusahaan di luar kompleks industri. Ini menekankan kebutuhan kritis untuk membangun jaringan daur ulang yang berfokus pada kompleks industri. Khususnya, 82% kontribusi ekonomi dari perusahaan eksternal berasal dari satu perusahaan yang terlibat dalam pemurnian nikel dan seng, yang menghasilkan 1,9 miliar KRW (1,5 juta USD). Akan tetapi, kurangnya perusahaan di sekitarnya membatasi perusahaan ini untuk beroperasi hanya sebagai pemasok, fasilitator, dan peminta limbah, yang mengakibatkan tantangan ekonomi yang cukup besar. Selain itu, meskipun tidak secara formal diklasifikasikan sebagai kompleks industri, kompleks asosiasi koperasi untuk kegiatan pelapisan listrik di wilayah Busan berkelanjutan secara ekonomi karena tingginya konsentrasi perusahaan terkait pelapisan listrik yang serupa. Pemulihan 8 ton nikel dari 2344 ton air limbah dapat dicapai dalam kompleks asosiasi koperasi ini, yang utamanya terdiri dari usaha kecil dan menengah (UKM) dengan estimasi kelayakan ekonomi sekitar 103 juta KRW (79 ribu USD). Mengingat kapasitas kolektif usaha kecil dan menengah ini untuk mengelola air limbah dalam skala yang lebih kecil, mengembangkan jaringan perusahaan perantara untuk memfasilitasi pengolahan air limbah terpusat tampaknya menjadi pilihan yang layak. (Gambar 5 )

4.3 Analisis sensitivitas terhadap dampak hasil
Dalam studi ini, analisis sensitivitas komprehensif dilakukan untuk menilai parameter kritis yang memengaruhi kelayakan ekonomi jaringan daur ulang nikel. Tujuan analisis ini adalah untuk mengidentifikasi parameter sistem daur ulang yang paling signifikan memengaruhi hasil ekonomi. Faktor internal dan eksternal dievaluasi: Faktor internal meliputi biaya daur ulang yang terkait dengan berbagai teknologi, sedangkan faktor eksternal meliputi biaya pembuangan limbah yang dikeluarkan oleh perusahaan pemasok dan harga pasar nikel untuk perusahaan permintaan. Untuk analisis sensitivitas, setiap parameter divariasikan secara sistematis sambil mempertahankan yang lain pada tingkat yang konstan. Nilai ekonomi dasar (0%) ditetapkan berdasarkan harga nikel sebesar 17.250 USD per ton, yang mencerminkan nilai yang berlaku pada awal jaringan daur ulang nikel pada tahun 2018. Ini ditambah dengan biaya pembuangan limbah sebesar 403 USD per ton dan biaya daur ulang sebesar 300 USD per ton. Harga nikel referensi sebesar 17.250 USD per ton sangat sesuai dengan rata-rata enam tahun sebesar 17.759 USD per ton yang tercatat dari tahun 2018 hingga 2023.
Temuan penelitian menunjukkan bahwa fluktuasi harga nikel memiliki pengaruh paling signifikan terhadap nilai ekonomi, dengan nilai ekonomi jaringan nikel yang didaur ulang berkisar antara 10.565 ribu USD hingga 11.214 ribu USD. Sebaliknya, variasi biaya pembuangan dan daur ulang limbah memberikan pengaruh yang relatif kecil, yang memengaruhi nilai ekonomi sekitar 1% (Gambar 6 ).

Temuan analisis sensitivitas mengungkapkan bahwa profitabilitas jaringan daur ulang dipengaruhi secara signifikan oleh faktor eksternal, terutama harga pasar nikel. Akibatnya, UKM yang terlibat dalam daur ulang nikel dari kawasan industri menghadapi kesulitan dalam mencapai keberlanjutan bisnis. Pada akhirnya, dukungan pemerintah yang stabil dan berkelanjutan, baik langsung maupun tidak langsung, sangat penting hingga kondisi pasar stabil. Banyak perusahaan yang terlibat dalam sumber daya mineral penting mengamankan nikel melalui kontrak jangka panjang dengan negara-negara kaya sumber daya atau berinvestasi dalam pengembangan pertambangan untuk mendukung industri yang berkelanjutan secara lingkungan, seperti yang terkait dengan EV, baterai, dan energi surya. Namun, pendekatan ini rentan terhadap pengaruh eksternal, khususnya iklim politik negara-negara kaya sumber daya. Diversifikasi opsi pasokan sangat penting bagi negara-negara dengan sumber daya terbatas.
4.4 Kinerja dan potensi EIP dibandingkan dengan kompleks industri
Setelah evaluasi menyeluruh atas kelayakan ekonomi jaringan pemulihan sumber daya nikel dalam kompleks industri dan sektor manufaktur yang lebih luas, analisis komparatif dilakukan untuk menilai efisiensi dan potensi pemulihan sumber daya dalam EIP. EIP dicirikan oleh kemampuannya untuk menciptakan jaringan melalui integrasi produk sampingan dan limbah, yang sering diabaikan dalam kompleks industri tradisional. Pembentukan jaringan ini merupakan manfaat sosial yang signifikan dalam pengembangan sistem untuk mineral penting, seperti nikel, dan merupakan hal mendasar bagi pembentukan EIP. Dalam praktiknya, sirkulasi material dalam aktivitas industri pada dasarnya rumit. Meskipun EIP berupaya untuk sistem loop tertutup, mencapai ekosistem industri tanpa input material eksternal tidaklah layak. Akibatnya, strategi yang paling efektif untuk mentransisikan kompleks industri yang ada menjadi EIP, daripada membentuk entitas yang sama sekali baru, adalah menciptakan jaringan multidimensi untuk pertukaran limbah dan produk sampingan di antara perusahaan, dengan demikian mendorong daur ulang sirkular.
Studi ini mengungkap bahwa kelayakan ekonomi pemulihan sumber daya nikel mencakup sekitar 56% dari keseluruhan ekonomi kompleks industri. Satu fasilitas dalam kompleks industri menunjukkan kelayakan ekonomi yang lebih tinggi, dengan 9,1 miliar KRW (6,7 juta USD), dibandingkan dengan 5,7 miliar KRW (4,2 juta USD) dalam EIP. Di antara 190 perusahaan dalam kompleks industri, 135 terlibat dalam EIP, membentuk 27 jaringan, sedangkan 55 perusahaan dalam kompleks industri konvensional membentuk 47 jaringan. Hal ini menunjukkan bahwa EIP yang difasilitasi memungkinkan pembentukan cepat jaringan simbiosis industri yang saling terhubung yang melibatkan banyak perusahaan, sedangkan kompleks industri tradisional berevolusi dalam jangka waktu yang panjang, biasanya membentuk jaringan yang lebih kecil dan spontan yang terdiri dari satu atau dua perusahaan. Dari perspektif bisnis, keuntungan dari pembentukan EIP meliputi peningkatan sirkulasi material dan energi; pengurangan biaya produksi melalui daur ulang limbah; dan peningkatan efisiensi ekonomi, lingkungan, dan sosial melalui pengelolaan limbah bersama, pendidikan, pengadaan, manajemen darurat, dan informasi lingkungan. Selain itu, inisiatif ini berkontribusi untuk meningkatkan citra ramah lingkungan dari perusahaan yang berpartisipasi. Perusahaan-perusahaan dalam kompleks industri yang ditetapkan sebagai EIP berpartisipasi aktif dalam pengembangan jaringan, memperoleh manfaat dari praktik-praktik ramah lingkungan ini. Pada akhirnya, perbandingan tersebut menyoroti bahwa EIP yang difasilitasi mendorong jaringan simbiosis industri untuk menghasilkan efek sinergis, meminimalkan emisi polusi dan mengurangi konsumsi sumber daya melalui sirkulasi sumber daya yang efisien, daripada sekadar menerapkan sistem produksi bersih yang difokuskan pada masing-masing perusahaan.
4.5 Implikasi kebijakan
Kerangka kerja yang ditetapkan dalam studi ini menunjukkan bahwa nikel yang dapat dipulihkan dari limbah yang dihasilkan di seluruh sektor manufaktur di Korea Selatan diperkirakan sekitar 1.365 ton. Meskipun ada potensi ini, perusahaan enggan terlibat dalam investasi aktif, terutama karena kekhawatiran tentang skala ekonomi dan keberlanjutan operasional. Untuk meningkatkan stabilitas rantai pasokan dan membina industri yang berkelanjutan secara lingkungan, sangat penting bagi pemerintah untuk campur tangan melalui kebijakan yang menetapkan sebagian dari stok strategis untuk bahan daur ulang. Mengambil inspirasi dari keberhasilan penerapan sistem feed-in tariff (FIT), yang awalnya dirancang untuk mendukung industri tenaga surya di berbagai negara, pemerintah dapat memfasilitasi profitabilitas perusahaan daur ulang dan merangsang pengembangan inisiatif ekstraksi mineral penting di berbagai sektor. Sistem FIT memainkan peran penting dalam transisi dari bahan bakar fosil ke sumber energi terbarukan dengan memberikan kompensasi finansial kepada pemasok energi terbarukan untuk biaya pembangkitan mereka yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang terkait dengan bahan bakar fosil, sehingga memelihara pertumbuhan awal sektor tersebut. Demikian pula, Korea Selatan menghadapi keterbatasan sumber daya alam meskipun memiliki kecakapan manufaktur, namun memiliki potensi besar untuk mengamankan mineral penting dari berbagai aliran limbah. Dukungan pemerintah yang berkelanjutan sangat penting selama tahap awal sektor ini. Menetapkan mekanisme dukungan yang kuat, yang serupa dengan sistem FIT, dapat memberdayakan pemerintah untuk memasukkan bahan daur ulang ke dalam persediaan strategis, mendorong sinergi yang menstabilkan pasokan mineral penting, dan menciptakan peluang pasar baru. Selain itu, manfaat pengurangan limbah dan mitigasi GRK yang ditunjukkan melalui jaringan daur ulang dapat bertindak sebagai katalisator untuk meningkatkan dukungan pemerintah. Meskipun nikel yang dapat dipulihkan di sektor manufaktur Korea mencapai 1.356 ton, nikel tersebut dapat menyebabkan masalah lingkungan yang besar pada air dan tanah jika tidak dikelola dengan baik. Selain itu, nikel daur ulang dapat digunakan dalam pembuatan produk baru, sehingga mengurangi permintaan nikel mentah dan sekaligus mengurangi emisi GRK. Efek pengurangan GRK yang diidentifikasi dalam studi ini dikuantifikasi sebesar 17.745 tCO 2 -eq (Potensi Pemanasan Global sebesar 13 kgCO 2 -eq/kg Kelas 1 Ni; Nickel Institute, 2023 ). Meskipun potensi pengurangan GRK dari daur ulang nikel mungkin tidak menyamai dampak inisiatif skala besar seperti konversi bahan bakar, mandat global yang mempromosikan penggunaan mineral penting yang didaur ulang dalam pembuatan produk akan secara efektif mengatasi masalah pemerintah terkait pengamanan pasokan mineral penting dan pengelolaan produk limbah.
5 KESIMPULAN
Pergeseran global menuju ekonomi rendah karbon dan berkelanjutan, ditambah dengan keharusan penting untuk mengamankan pasokan mineral penting demi meningkatkan keamanan nasional, semakin diakui sebagai hal yang mendesak dan krusial di negara-negara industri. Namun, karena kelangkaan mineral ini, upaya pengadaan yang konsisten memerlukan investasi yang signifikan, terutama di negara-negara yang kekurangan sumber daya dalam negeri.
Temuan studi ini menggarisbawahi peran penting EIP dalam mendorong ekonomi sirkular dengan memfasilitasi pemulihan mineral penting, khususnya nikel, dari aliran limbah industri. Melalui integrasi prinsip simbiosis industri dan teknologi pemulihan canggih, EIP memungkinkan pembentukan jaringan daur ulang kolaboratif yang secara signifikan meningkatkan efisiensi sumber daya, kelayakan ekonomi, dan keberlanjutan lingkungan. Penilaian jaringan daur ulang nikel Korea Selatan dalam kompleks industri menunjukkan tidak hanya potensi untuk memulihkan nikel dalam jumlah besar tetapi juga manfaat ekonomi dari pengurangan ketergantungan bahan baku, penurunan biaya produksi, dan mitigasi dampak lingkungan. Dari perspektif yang lebih luas, studi ini menyoroti bahwa EIP yang difasilitasi mengungguli kompleks industri tradisional dengan mendorong partisipasi multi-perusahaan dalam jaringan daur ulang skala besar. Keuntungan struktural ini mempercepat pembentukan ekosistem sirkulasi sumber daya, memastikan rantai pasokan yang lebih tangguh untuk mineral penting. Meskipun manfaat ekonomi dan lingkungan yang menjanjikan, namun, implementasi jaringan daur ulang nikel skala penuh masih dibatasi oleh kekhawatiran atas kelayakan ekonomi, skala, dan stabilitas investasi jangka panjang.