Kemitraan baru AS bertujuan untuk mengekstraksi bahan semikonduktor penting dari limbah aluminium
Laboratorium Nasional Ames dan Indium Corporation telah mengumumkan kemitraan penelitian dan pengembangan baru yang bertujuan untuk memperluas produksi galium di Amerika Serikat. Langkah ini dapat membantu memperkuat rantai pasokan domestik untuk semikonduktor, lampu LED, dan teknologi canggih lainnya. Gallium dianggap sebagai bahan penting untuk beberapa industri teknologi tinggi, namun AS saat ini hampir seluruhnya bergantung pada sumber asing. Kemitraan baru ini akan menggunakan kemampuan otomatisasi dan kecerdasan buatan Ames Lab untuk mengembangkan cara yang lebih efisien untuk memisahkan dan mengekstraksi galium dari proses industri yang ada. “Saat ini tidak ada produksi galium dalam negeri dan tidak ada rantai pasokan galium AS yang lengkap,” kata ilmuwan Ames Lab dan pemimpin proyek Long Qi, pakar pemisahan kimia dan katalisis. “Tujuan kemitraan ini adalah untuk mengubah hal tersebut, dan upaya ini sejalan dengan misi Departemen Energi untuk mengembangkan produksi bahan-bahan penting di sini,” lanjutnya. Gallium biasanya tidak ditambang secara langsung. Sebaliknya, ia ditemukan sebagai produk sampingan pada tahap awal produksi aluminium, khususnya selama proses Bayer. Proses ini menggunakan cairan kaustik dan suhu tinggi untuk mengekstraksi dan memurnikan alumina dari bijih bauksit. Meskipun galium terdapat dalam aliran limbah, konsentrasinya sangat rendah, sekitar 100 bagian per juta. Ames Lab dan Indium Corporation yakin limbah dengan konsentrasi rendah ini masih merupakan peluang berharga jika teknologi ekstraksi yang tepat dapat dikembangkan. Proyek ini akan fokus pada metode pemurnian berbasis cairan yang menggunakan polimer khusus yang dikenal sebagai resin. Resin ini dapat memisahkan dan mengkonsentrasikan logam dari larutan pertambangan. Peneliti Ames Lab akan merancang resin yang stabil terhadap panas dan efisien serta selektif terhadap galium. “Kolaborasi ini menyatukan kemampuan penelitian tingkat lanjut dan keahlian material yang mendalam untuk mengatasi kesenjangan kritis dalam rantai pasokan AS,” kata Ross Berntson, Presiden dan CEO Indium Corporation. “Dengan berfokus pada solusi terukur dan berbasis data, kami berupaya untuk memungkinkan akses galium yang lebih andal bagi industri yang bergantung padanya,” lanjutnya. AI dapat memangkas waktu pengembangan selama beberapa dekade. Mengembangkan material baru biasanya memakan waktu 10 hingga 20 tahun. Ames Lab mengatakan sistem laboratorium robotiknya kini dapat melakukan eksperimen dalam jumlah besar dan menghasilkan data berkualitas tinggi dengan lebih cepat. Ketika dipasangkan dengan alat AI, data tersebut dapat dianalisis dengan cepat untuk mengidentifikasi pola, mengoptimalkan proses, dan memandu putaran desain material berikutnya. Menurut laboratorium tersebut, hal ini dapat memperpendek jangka waktu pengembangan dari beberapa dekade menjadi hanya dua atau tiga tahun. “Dengan menggunakan kemampuan kimia otomatis dan alat AI, kami dapat menghasilkan lebih dari 100 titik data setiap hari untuk model AI kami. Hal ini secara signifikan mempercepat lini waktu kami dalam mengembangkan solusi yang melampaui material terdepan di industri saat ini.” kata Qi. Peningkatan menuju produksi industri Pekerjaan ini akan dilakukan melalui Perjanjian Penelitian dan Pengembangan Koperasi, atau CRADA. Indium Corporation akan menyediakan pengujian resin AS yang mencerminkan produksi volume tinggi, bersama dengan model tekno-ekonomi untuk menentukan sifat material yang diperlukan. Ames Lab akan mensintesis material hingga skala ratusan gram, sementara peningkatan hingga kilogram dan ton di masa depan akan terus dilakukan secara kolaboratif. “Pekerjaan ini merupakan langkah penting untuk membuka nilai baru bagi proses industri yang ada,” kata Robert Ploessl, manajer produk logam dan senyawa di Indium Corp.
Diterbitkan : 2026-06-06 12:12:00
sumber : interestingengineering.com
