Industri aluminium primer global terus-menerus berada di bawah tekanan akibat tuduhan pencemaran lingkungan dan emisi karbon. Di setiap tahap produksi aluminium, mulai dari penambangan bauksit terbuka hingga proses pemurnian alumina Bayer dengan pelarutan menggunakan soda kaustik, hingga proses elektrolisis garam fusi fluorida dalam peleburan aluminium; terdapat sejumlah besar masalah degradasi lingkungan yang terlibat. Namun, industri aluminium global telah sejak lama melakukan upaya serius untuk memperbaiki kondisinya dalam hal ini.
Masalah Ekologis dalam Proses Pemurnian Alumina
Salah satu masalah utama polusi dari industri aluminium bermula dari proses Bayer dalam pemurnian bauksit menjadi alumina. Limbah berbentuk bubur yang tidak larut yang dihasilkan selama proses Bayer disebut sebagai “Red Mud”. Limbah ini merupakan campuran senyawa non-alumina yang semula terdapat dalam mineral induknya, yaitu bauksit, serta senyawa yang terbentuk atau ditambahkan selama proses tersebut Proses Bayer siklus. Limbah ini dibuang dalam bentuk bubur dengan konsentrasi padatan berkisar antara 25–55 % (air dengan kandungan alkali tinggi), pH berkisar 13, dan kekuatan ionik tinggi. Lumpur Merah juga mengandung bahan kimia yang tidak larut seperti silika, alumina, besi, kalsium, oksida titanium, serta banyak senyawa minor dan tanah jarang lainnya.
Pembuangan lumpur merah tetap menjadi masalah lingkungan di seluruh negara penghasil alumina dan aluminium. Ditambah dengan residu proses lainnya (soda kaustik, kapur, dll.) serta pengotor, jumlah lumpur merah yang dihasilkan secara terus-menerus mencapai sekitar 2–2,5 ton per ton alumina dan dua kali lipat jumlah tersebut untuk setiap ton logam aluminium yang diproduksi. Dengan demikian, sebuah pabrik pengolahan alumina berkapasitas 3 juta TPA akan menghasilkan 6–7 juta ton lumpur merah per tahun dan, selama masa operasional rata-rata 50 tahun, akan menghasilkan sekitar 300–350 juta ton bahan yang tidak ramah lingkungan ini.
Proses pembuangan lumpur merah yang paling umum adalah dengan membuangnya ke kolam buatan besar di daratan yang telah dilengkapi sistem pengamanan, yang dikenal sebagai sistem Pembuangan Siklus Tertutup. Jika lumpur merah dengan kandungan alkali yang sangat tinggi dibuang begitu saja, baik di darat maupun jika air lindi dari kolam pembuangannya meluap akibat kebocoran atau longsor di tepi kolam, atau akibat hujan tropis yang lebat, hal ini dapat menyebabkan kerusakan parah pada badan air, padang rumput, dan vegetasi.
Masalah ini dapat diminimalkan dengan mencuci dan menyaring lumpur merah berulang kali, menguapkan cairannya, serta mengembalikan bubur yang telah mengental ke kolam yang sama setelah menggunakan lapisan tanah liat setebal 300–400 mm di dasarnya; sebagian besar pabrik pengolahan alumina modern telah menerapkan proses ini. Namun, kolam lumpur merah tetap menjadi ancaman selama musim hujan lebat, ketika lumpur tersebut dapat meluap dan merusak daerah sekitarnya dengan zat-zat beracun.
Masalah besar dan membatasi lainnya dalam proses pemurnian alumina adalah ketersediaan lahan untuk membangun fasilitas pembuangan lumpur merah berskala besar. Sebuah ‘pedoman umum’ lama menyatakan bahwa dalam pengoperasian pabrik berkapasitas 1 juta TPA selama 5 tahun, 1 km² lahan akan hilang selamanya. Masalah ini mungkin telah dapat diatasi hingga batas tertentu dengan menggunakan sistem pembuangan lumpur kental di pabrik-pabrik modern, namun hal ini tetap menjadi masalah serius dalam merancang pabrik alumina di daerah dengan kepadatan penduduk tinggi serta pabrik pengolahan alumina di pedalaman.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa kandungan soda kaustik dalam lumpur merah bereaksi dengan tanah liat selama puluhan tahun, dan akhirnya terbentuklah zeolit melalui mekanisme reaksi yang kompleks, yang pada akhirnya dapat merusak tanggul kolam lumpur merah yang ditinggalkan serta sistem perairan di sekitarnya. Hal ini telah menimbulkan kekhawatiran serius bagi pabrik pengolahan alumina yang lebih tua, di mana kolam lumpur merah yang ditinggalkan telah ada sejak lebih dari 50 tahun yang lalu.
Proses lain dalam pembuangan lumpur merah adalah Pembuangan Langsung ke Laut; dalam proses ini, air laut mengencerkan dan menetralkan sifat kaustik lumpur merah, sementara oksida besi yang dilepaskan ke dalam air laut membantu kehidupan laut—seperti alga, karang, dan organisme perairan lainnya—tumbuh dengan laju yang lebih cepat. Banyak pabrik pengolahan alumina berbasis darat di seluruh dunia tetap menerapkan sistem pembuangan lumpur merah ini meskipun sesekali mendapat protes dari para aktivis lingkungan. Menariknya, pendukung utama sistem pembuangan ini justru adalah para nelayan di wilayah tersebut.
Solusi ketiga yang lebih baik adalah Metode Pembuangan Kering, di mana lumpur basah menjalani beberapa tahap penyaringan dan air dipisahkan darinya. Setelah itu, lumpur kering dibuang dalam bentuk tumpukan piramida atau ditumpuk di tepi kolam. Lumpur kering tersebut ditutupi dengan tanah gembur dan memerlukan penyiraman air secara teratur untuk mencegah debu logam mencemari udara, ternak, dan tanaman di sekitarnya.
Saat ini juga sedang dilakukan upaya untuk memanfaatkan lumpur merah dalam jumlah besar guna memproduksi semen ferretik serta untuk ekstraksi besi, yang diharapkan dapat memanfaatkan limbah tersebut secara lebih produktif.
Dengan demikian, potensi bahaya lumpur merah terhadap kesehatan manusia dan lingkungan relatif terbatas. Lumpur merah dianggap beracun terutama karena kandungan alkali yang tinggi dan adanya logam berat.
