Red mud merupakan limbah padat yang dihasilkan dari proses pemurnian alumina dari bauksit yang mempunyai alkalinitas tinggi, serta mengandung berbagai macam mineral membuat red mud efektif sebagai tempat penyimpanan CO2 secara permanen. Karbonasi red mud bisa menjadi solusi dalam mengurangi pelepasan gas CO2 ke atmosfer, mengurangi alkalinitas dengan netralisasi red mud sehingga aman bagi lingkungan.
Penelitian ini dilakukan dengan mengalirkan CO2 ke red mud slurry secara kontinyu dan pengambilan data dilakukan secara batch dengan waktu keseluruhan pengamatan adalah 80 menit untuk mengetahui pengaruh rasio liquid/solid dan suhu terhadap kapasitas penangkapan CO2. Sedangkan pengambilan data untuk menentukan kinetika reaksi adalah pada waktu 40 detik, 1 menit 15 detik, 2 menit 30 detik, 5 menit, 10 menit, 20 menit untuk mengetahui konsentrasi CaCO3 pada waktu tersebut.
Pengaruh rasio L/S terhadap kemampuan sekuestrasi CO2 pada red mud adalah semakin tinggi rasio L/S maka kandungan karbon pada produk karbonasi akan menurun dikarenakan ketika rasio L/S yang meningkat maka akan menyebabkan konsentrasi senyawa alkalin menurun, sehingga efektivitas kontak CO2 dengan OH- berkurang, menyebabkan jumlah CO2 yang berpartisipasi pada proses karbonasi akan menurun pula. Pengaruh suhu terhadap kemampuan sekuestrasi CO2 pada red mud adalah dengan meningkatnya suhu operasi dapat menurunkan kemampuan red mud untuk mensekuestrasi CO2, dikarenakan reaksi karbonasi merupakan reaksi eksotermis sehingga berdasarkan prinsip Le Chatelier peningkatan suhu akan membuat reaksi bergerak ke arah reaksi endotermis. Kinetika laju reaksi karbonasi dan laju penyusutan permukaan suhu pada kisaran 29 - 85? dapat dievaluasi dengan pendekatan surface coverage model orde 1 dan konstanta kecepatan reaksi mengikuti persamaan Arrhenius sebagai berikut:
k1=0,17186 exp(-0,3343/T)
k2=6,9511 exp(-0,1889/T)
Red mud is a solid waste produced from the alumina refining process of bauxite, alkalinity and mineral content of red mud make it effective for permanent CO2 storage. The carbonation of red mud could be a solution to reduce CO2 emissions into the atmosphere, neutralize the alkalinity, and make red mud safer for the environment.
This study was conducted by continuously injecting CO2 into red mud slurry with a purity of 99,9%, and data were collected in batch over a total time of 80 minutes to determine the effect of the L/S ratio and temperature on CO2 capture capacity. Data collection to determine the reaction kinetics were collected at 40 seconds, 1 minute 15 seconds, 2 minutes 30 seconds, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes to measure the concentration of CaCO3 at those times.
The effect of the L/S ratio on the CO2 sequestration capacity of red mud is that the higher the L/S ratio, the lower the carbon content in the carbonation product. This is because an increase in the L/S ratio reduces the concentration of alkaline compounds, thereby decreasing the effectiveness of the contact between CO2 and OH-. As a result, the amount of CO2 participating in the carbonation process also decreases. The effect of temperature on the CO2 sequestration capacity of red mud is that increasing the operating temperature can reduce the ability of red mud to sequester CO2. This is because carbonation is an exothermic reaction, and according to Le Chatelier's principle, an increase in temperature shifts the reaction toward the endothermic direction. The kinetics of the carbonation reaction rate and the surface shrinkage rate at temperatures ranging from 29–85°C can be evaluated using the surface coverage model of first order, with the reaction rate constant following the Arrhenius equation as follows:
k1=0,17186 exp(-0,3343/T)
k2=6,9511 exp(-0,1889/T)
Kata Kunci : CO2, Karbonasi, Red Mud, Sekuestrasi
