RE Report Malay

INDUSTRI NADIR BUMI: MELONJAKKAN EKONOMI HIJAU MALAYSIA KE HADAPANLaporan Akademi Sains Malaysia dan Majlis Profesor Negara

Industri Nadir Bumi: Melonjakkan Ekonomi Hijau Malaysia ke Hadapan

Laporan oleh : Akademi Sains Malaysia dan Majlis Profesor Negara

OGOS 2011

Akademi Sains Malaysia 2011 Hak cipta terpelihara. Tiada bahagian daripada terbitan ini boleh diterbitkan semula, disimpan untuk pengeluaran atau ditukarkan ke dalam sebarang bentuk atau sebarang alat juga pun, sama ada dengan cara elektronik, gambar serta rakaman dan sebahagiannya tanpa kebenaran bertulis daripada pemilik Hak cipta terlebih dahulu. Pandangan dan pendapat yang dinyatakan atau terdapat dalam penerbitan ini adalah oleh penulis dan tidak semestinya menggambarkan pandangan Akademi Sains Malaysia.

Perpustakaan Negara Malaysia

Data Pengkatalogan-dalam-Penerbitan

Industri nadir bumi : melonjakkan ekonomi hijau Malaysia ke hadapan / laporan oleh Akademi Sains Malaysia dan Majlis Profesor Negara Mengandungi rujukan bibliografi ISBN 978-983-9445-70-1 1. Rare earth industries--Malaysia. 2. Rare earth indutries--Environmental aspects. --Malaysia. 3. Rare earth industries--Governmental policy--Malaysia. I. Akademi Sains Malaysia. II. Majlis Profesor Negara. 338.4754641

Kandungan

Kandungan............................................................................................................................ i Kata Aluan Bersama dari Setiausaha Agung, ASM, dan Setiausaha MPN............. Mukadimah .......................................................................................................... vii ix

Ringkasan Esekutif .............................................................................................................. x Pendahuluan ......................................................................................................................... 1

Bab 1 : Senario Global dan Halatuju

1.1 Pengenalan ........................................................................................................................... 1.2 Perubahan Iklim : Bukti dan Kesan ................................................................................... 1.3 Ekonomi Hijau dan Nadir Bumi ...................................................................... 1.4 Ekonomi Hijau Terdedah Kepada Kekurangan Mineral Nadir Bumi ..................................

2 3 9 10

Rujukan ..................................................... 13

Bab 2 : Industri Nadir Bumi : Hiliran

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Apa itu Nadir Bumi? ........................................................................................................... Apakah Sifat-sifat Kimia Nadir Bumi?................................................................................ Apakah Ciri-Ciri Unik Nadir Bumi?....................................................................................

14 14 15

Geokimia .................................. 16 Mineral Nadir Bumi ...................................... 16 2.5.1 2.5.2 2.5.3 Bastnasit .................................. Monazit ............................... Xenotim....................................... 19 20 20

i

2.6

Batu Galian/Plaser Nadir Bumi .......................................................................................... 2.6.1 2.6.2 2.6.3 Karbonatit ............................................ Peralkaline Granitoid ..............................................................................................

21 21 21

Endapan Plaser ......................................................................................................... 22

2.7 2.8

Penawaran dan Permintaan Nadir Bumi .............................................................................. 23 Perlombongan dan Pemprosesan.......................................................................................... 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 25

Perlombongan............................................................................................................ 26 Penggilingan.............................................................................................................. 26 Pengasingan Mineral Nadir Bumi ............................................................................ 26 Pemprosesan.............................................................................................................. 26

2.9

Pemisahan Unsur-unsur Nadir Bumi..................................................................................... 27

2.10 Risiko Keselamatan dan Kesihatan Aktiviti Penghasilan Nadir Bumi.................................. 27 2.10.1 Impak Pemprosesan Nadir Bumi kepada Keselamatan Pekerjaan dan Kesihatan.... 28 2.10.2 Impak Pemprosesan Nadir Bumi kepada Penempatan Awam di Sekitar Kilang...... 29 2.10.3 Impak Sisa Pemprosesan Nadir Bumi....................................................................... 29 2.10.4 Keselamatan dan Kesihatan semasa Pengangkutan .................................................. 32 2.11 Risiko Utama Dalam Pemprosesan Mineral Nadir Bumi .................................................... 32 2.12 Piawaian Emisi Bahan Cemar daripada Industri Nadir Bumi ......... 2.13 Penyimpanan Sisa, Pengurusan, Rawatan dan Penyahtauliaan............................................ 2.14 Kitar Semula Nadir Bumi..................................................................................................... 2.15 Kesimpulan .......................... Rujukan ............................................... Bab 3: Industri Nadir Bumi: Perniagaan Hiliran 34 34 34 36 37

3.1 Pengenalan .......................................................................................................................... 3.2 Penggunaan Nadir Bumi dalam Industri Berteknologi Tinggi... ........................................

42 42

ii

3.3 Aplikasi Utama Unsur-unsur Nadir Bumi........................................................................ 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.8 3.3.9 Magnet ................................................................................................................... Kenderaan Elektrik dan Kenderaan Elektrik Hibrid.............................................. Turbin Angin .......................................................................................................... Cakera Keras dan Komponen Elektronik Magnet Neodymium............................. Phosphors dan Bahan Penerang.............................................................................. Aloi Besi/ Bateri ..................................................................................................... Bateri Ni-MH ......................................................................................................... Pemangkin............................................................................................................... Kaca, Bahan Gilap dan Seramik..............................................................................

45 45 46 46 47 48 49 49 50 50 55 55 57

3.3.10 Lain-lain................................................................................................................. 3.4 Prospek Elemen-Elemen Nadir Bumi.................................................................................. Rujukan ...............................................................................................................................

Bab 4: Industri Nadir Bumi: Strategi Untuk Malaysia

4.1 Pengenalan ........................................................................................................................... 59 4.2 Nadi Bumi dalam Tenaga Yang Boleh Diperbaharui dan Mikroelektrik ............................ 60 4.3 Peluang Perniagaan Dalam Nadir Bumi............................................................................... 4.4 Strategi Malaysia: Pembangunan Industri Nadir Bumi Asli ............................................... 60 61

iii

Senarai Gambar Rajah

Rajah 1.1 Rajah 1.2 Rajah 1.3 Rajah 1.4 Rajah 1.5 Rajah 1.6

Kesan Fizikal Perubahan Iklim.. ......................................................................... Ciri-ciri Senario Penstabilan .............................................................................. Kesan Mitigasi kepada Pertumbuha GDP............................................................... Pengeluaran Karbon Dioksida dan GDP Negara-negara Terpilih ...................... Bekalan Tenaga Utama Dunia 1850 1997 ........................................................ Risiko Bekalan untuk Jangka Pendek dan Sederhana Kritikal untuk Mineral Nadir Bumi yang Penting untuk Teknologi Tenaga Bersih.................................... Kumpulan Lanthanid............................................................................................. Langkah-Langkah Utama Dalam Perlombongan dan Penceriaan Nadir Bumi....

3 4 5 6 7 12

Rajah 2.1 Rajah 2.2 Rajah 2.3 Rajah 3.1

14 25

Gambarajah Aliran Blok Pemisahan Pemecahan dan Kepekatan .......................... 41 Permintaan Pasaran Global Untuk Nadir Bumi Mengikut Jumlah Daripada Tahun 2006 Sehingga 2008 ................................................................................ Penggunaan Bahan Nadir Bumi Oleh Pasaran Global........................................ Permintaan Pasaran Global Terhadap Nadir Bumi Dari Sudut Nilai Ekonomi Pada Tahun 2008 .............................................................................................. Kapasiti Kuasa Angin Pasaran Global Pada Jun 2010 ........................................ Kapasiti Kuasa Angin yang Baru Dihasilkan Bagi Separuh Pertama Tahun 2010...................................................................................................................... 44

Rajah 3.2 Rajah 3.3

44 45

Rajah 3.4 Rajah 3.5

47 47

iv

Senarai Jadual

Jadual 2.1 Jadual 2.2 Jadual 2.3 Jadual 2.4 Jadual 2.5 Jadual 2.6 Jadual 2.7

Antara Galian Nadir Bumi Utama dan Unsur-Unsurnya......... Unsur Nadir Bumi Dalam Sampel Xenotim dan Monazit dari Perak......... Pengeluaran Dunia dan Rizab Nadir Bumi................................................... Rizab Nadir Bumi Dunia ............................................................................. Proses Ekstraksi............................................................................................ Sisa Tenorm Terkumpul di Malaysia Sehingga 2009 ................................. Anggaran Kadar Dos Efektif (Msv Y-1) Dan Risiko Kanser Tambahan Untuk Penduduk Yang Tinggal di Atas Sisa Tenorm.................................. Sisa Buangan Dihasilkan Lynas, Gebeng, Pahang.................................. Sisa Toria dan Gipsum Sintetik...............................................

17 18 23 24 39 30 31

Jadual 2.8 Jadual 2.9 Jadual 3.1 Jadual 3.2

33 33

Penggunaan di USA 2008 ......................................................................... 43 Gambaran Keseluruhan Kegunaaan Utama untuk Kumpulan Kaca, Penggilap dan Seramik ................................................................................ Kegunaan Utama Dalam Kumpulan Lain-lain ............................................ Senarai Plat 51

Jadual 3.3

55

Plat 1 Plat 2 Plat 3 Plat 4 Plat 5

Penggunaan Nadir Bumi Dalam Bahan-Bahan Utama ................................... Penggunaan Nadir Bumi Dalam Indsutri Moden .......................................... Penggunaan Nadir Bumi Dalam Kepenggunaan Elektronik ......................... Penggunaan Nadir Bumi Dalam Teknologi Hijau ........................................ Penggunaan Nadir Bumi Dalam Tenaga Hijau, Elektronik, dan Komunikasi Mobil ............................................................................................................... Penggunaan Nadir Bumi Dalam Pertahanan ..................................................

52 52 53 53 54

Plat 6

54

v

Lampiran

Lampiran 1 Laporan IAEA.............................................................................................. Lampiran 2 Akademi Sains Malaysia ............................................................................. Lampiran 3 Majlis Profesor Negara (MPN) .................... Lampiran 4 Ahli Kumpulan Kerja dan Penulis Laporan .................................................

63 65 66 67

vi

KATA ALUAN

Apabila dilaporkan bahawa Lynas Corporation, sebuah syarikat dari Australia, bercadang untuk membina sebuah loji pemprosesan mineral nadir bumi di Gambang, Kuantan yang menggunakan bijih yang diimport daripada lombong di Australia, terdapat banyak bantahan daripada rakyat Malaysia berkenaan dengan pengurusan sisa radioaktif. Bantahan tersebut telah menyebabkan kerajaan Malaysia menjemput Agensi Tenaga Atom Antarabangsa (IAEA) untuk menjalankan satu kajian bebas untuk menilai risiko tersebut. IAEA telah menjalankan penilaian dan menghasilkan satu kajian mengenai loji yang dicadangkan itu. Akademi Sains Malaysia (ASM), yang merupakan think-tank sains dan teknologi yang bebas serta Majlis Profesor Negara (MPN), sebuah badan yang mempunyai seramai 1,500 ahli professor daripada universiti-universiti awam dan swasta, telah membuat keputusan supaya kedua-dua organisasi tersebut menjalankan kajian secara bersama mengenai isu nadir bumi secara holistik dan menyeluruh dengan tujuan untuk menghasilkan satu kajian untuk pertimbangan kerajaan. Kita mengambil pendekatan di dalam perkara mengenai nadir bumi, terdapat ilmu pengetahuan sains, kejuruteraan, dan teknologi yang terlibat dalam pemprosesan dan pembangunan. Oleh demikian, ASM dan MPN memulakan satu inisiatif kajian menyeluruh mengenai mineral nadir bumi, industri nadir bumi (hiliran dan huluan) dan potensi sumbangan kepada ekonomi Malaysia. Mengenai risiko serta keselamatan awam, kami bersetuju dengan penemuan serta syor-syor seperti terkandung dalam Laporan IAEA. Unsur-unsur nadir bumi mempunyai penggunaan di dalam teknologi tinggi dan hijau yang merupakan teknologi yang penting untuk membangunkan ekonomi hijau di Malaysia. Penglibatan negara dalam teknologi tinggi adalah merupakan salah satu ramuan penting untuk menjadi negara berpendapatan tinggi. Laporan ini akan mencetus kesedaran dan minat di dalam industri nadir bumi. Sebagai sebuah negara yang kaya dengan sumber mineral, adalah tepat pada masanya untuk kita melihat kembali industri perlombongan untuk memulakan unsur strategik yang boleh digunakan di dalam teknologi tinggi seperti nadir bumi, Thorium, Uranium dan lain-lain. MPN memberi penekanan kepada sokongan berterusan terutamanya di dalam penyelidikan dan pembangunan industri nadir bumi khususnya dan lain-lain industri teknologi tinggi amnya. Kajian ini telah dibuat oleh satu Kumpulan Kerja terdiri daripada Felo ASM, Profesor MPN, dan lain-lain yang telah diberi tanggungjawab untuk mengenalpasti potensi ekonomi industri nadir bumi dan untuk menilai kepentingan strategik di dalam memperkasakan agenda ekonomi hijau negara. Ini merupakan satu pengalaman yang bermakna untuk kami semua dan saya berharap ianya akan menjadi contoh kerjasama dikalangan saintis professional, ahli akademik, dan teknologis di dalam negara ini untuk menangani cabaran dan isu yang memberi impak kepada negara dari kaca mata S&T.

vii

Kajian ini yang bertajuk Industri Nadir Bumi: Melonjakkan Ekonomi Hijau Malaysia ke Hadapan adalah kemuncak usaha Kumpulan Kerja ini dan merupakan salah satu hasil ASM dan kami yakin segala penemuan yang terdapat di dalam laporan ini akan membawa kepada langkah-langkah konkrit untuk membangunkan potensi industri nadir bumi di dalam sektor huluan dan hiliran untuk merealisasikan hasrat Malaysia menjadi negara beragenda teknologi hijau sebagai satu bidang yang berkembang pesat.

DATO DR. SAMSUDIN TUGIMAN F.A.Sc., SETIAUSAHA AGUNG AKADEMI SAINS MALAYSIA

PROF. DR. RADUAN BIN CHE ROSE SETIAUSAHA MAJLIS PROFESOR NEGARA

viii

MUKADIMAH

Risiko paling ketara yang menghadapi manusia ialah pemanasan bumi kerana perubahan iklim. Tiada tanah yang sesuai diduduki untuk generasi masa depan sekiranya kesan buruk pemanasan bumi tidak dimitigasi mulai sekarang. Bidang-bidang sains, kejuruteraan dan teknologi sedia menghadapi isu ini. Apa yang kurang adalah kolektif akan politik global. Salah satu daripada pemacu yang menggerak tekonologi dan ekonomi hijau ke arah mitigasi pemanasan bumi ialah nadir bumi. Kajian kami telah mengukuhkan lagi fakta sebenarnya terkenal bahawa nadir bumi adalah strategik dalam kesemua industri-industri teknologi tinggi dan karbon rendah seperti aeroangkasa, elektronik pennguna, perubatan, ketenteraan, automotif, tenaga angin dan suria yang boleh diperbaharui serta telekomunikasi dll. Kajian kami juga menekankan bahawa perlombongan dan pemprosesan nadir bumi mempunyai risiko kepada kesihatan, keselamatan dan persekitaran. Terdapat beberapa teknologi dan sistem yang boleh mengurus risiko-risiko ini. Namun, ia amatlah penting bahawa perundangan terkini, pemantauan, pengawasan dan penguatkuasaan yang bersungguh-sungguh diurus sepanjang jangka-hayat kemudahan nadir bumi.

Pada masakini, negara China menguasai lebih dari 95 % bekalan nadir bumi global, yang telah mengisi kebimbangan global terhadap kesan-kesan buruk yang mungkin kepada

pembangunan teknologi hijau. Kilang Bahan Termaju Lynas di Gebeng, Pahang, merupakan sumber bekalan alternatif dalam jangkamasa pendek ini. Oleh itu, Malaysia terletak secara strategik untuk membangunkan industri teknologi hijau, dan seterusnya menyumbang kepada ekonomi karbon yang rendah di seluruh dunia dan membantu untuk memastikan bumi yang mampan untuk generasi akan datang.

ACADEMICIAN DATO IR. LEE YEE CHEONG F.A.Sc. JURU CAKAP UTAMA, KUMPULAN KERJA ASM-MPN

ix

RINGKASAN EKSEKUTIFPengenalan

Terdapat kata-kata terkenal Jika ada risiko, ada peluang. Kenyataan ini tepat dalam keadaan pemulihan global baru-baru ini dalam pelaburan bumi nadir. Kini, terdapat banyak negara membuka semula lombong lama dan mula untuk meningkatkan pelaburan dalam pengeluaran mineral nadir bumi dan produk hiliran yang bernilai tinggi. Minat yang kini ditunjukkan ini seakan-akan kerubut-emas (gold rush) semasa zaman dahulu. Apa yang telah menyalakan permintaan tinggi ini dalam bumi nadir? Di manakah peluang? Apakah risiko-risiko yang berkaitan bumi nadir? Adakah risiko tersebut boleh diurus? Bagaimana Malaysia boleh memperoleh faedah daripada fenomena pertumbuhan baru ini? Apakah strategi-strategi yang harus dilakukan? Laporan ini, yang dihasilkan oleh Kumpulan Kerja bersama Akademi Sains Malaysia (ASM) dan Majlis Profesor Negara (MPN), membincangkan sains dan prospek perniagaan nadir bumi. Laporan ini turut mencadangkan beberapa hala tuju strategik untuk Malaysia. Analisis ini berdasarkan maklumat yang diambil dari pelbagai sumber kedua serta hasil pertemuan ahli-ahli Kumpulan Kerja dengan pakarpakar dari Persatuan Bumi Nadir China di Beijing, China.

Mengapa Nadir Bumi?

Banyak faktor menyumbang kepada kebangkitan semula pelaburan dalam industri bumi nadir. Kebangkitan semula seperti ini seolahnya tidak pernah berlaku sebelum ini. Sebab utama mengapa perkara ini berlaku adalah kerana permintaan dunia terhadap bumi nadir semakin meningkat. Dijangkakan, permintaan terhadap bumi nadir akan terus meningkat di masa akan datang. Sebab lain adalah kerana nilai harga pasaran bumi nadir yang semakin meningkat sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Keadaan ini dijangka akan kekal kukuh di dalam tahun-tahun akan datang. Jangkaan ini berdasarkan ramalan permintaan bekalan bumi nadir yang akan terus meningkat. Walaubagaimanapun, dibimbangi kadar pengeluaran mineral tidak seiring dengan permintaan. Akan tetapi, mengapa masih optimis? Dari manakah peningkatan permintaan itu hadir? Pakar-pakar bersetuju bahawa pemacu utama terhadap permintaan bumi nadir diramalkan akan mendadak di dalam bidang ekonomi hijau (green economy). Tetapi, apakah yang memandu pemilihan pengguna terhadap keluaran hijau?

x

Perubahan iklim merupakan pemacu utama ekonomi hijau. Manakala pemanasan global merupakan penggerak utama perubahan iklim. Apa yang dibimbangkan, sekiranya tiada tindakan sewajarnya dilaksanakan, perlepasan gas rumah hijau, terutamanya karbon dioksida, yang tidak terkawal akan menimbulkan perubahan iklim yang berterusan yang boleh membawa kepada bencana bagi dunia. Maka, tindakan sewajarnya harus dilakukan. Kesankesan buruk ini telahpun didokumenkan di dalam pelbagai kajian dan laporan. Pemacu penting lain terhadap ekonomi hijau adalah akibat daripada berkurangnya sumbersumber. Kajian-kajian lepas membuktikan dunia kini mengalami pengurangan sumbersumber bagi memenuhi permintaan global. Dengan jumlah 7 bilion penduduk yang terusmenerus bertambah, tekanan demografi terhadap penggunaan sumber-sumber global termasuk tenaga, air, makanan dan tempat tinggal adalah membimbangkan. Peningkatan permintaan ini mendadak naik di dua negara ekonomi dunia, iaitu China dan India. Kebanyakan sumber utama dunia disalurkan kepada kedua negara ini. Corak penggunaannya adalah tidak lestari. Laporan Stern dari UK menegaskan langkah segera perlu diambil bagi mengurangkan perlepasan gas rumah hijau. Sekiranya terlambat, kos yang tinggi harus dikeluarkan bagi memperbaiki keadaan di masa akan datang. Ini memandangkan penggunaan tenaga merupakan penyumbang utama kepada perubahan ikilim, terutamanya bahan api fosil, maka, pilihan penggunaan tenaga hijau perlu dikenalpasti. Tambahan pula, memandangkan sumber tenaga fosil dunia semakin berkurangan, keperluan mencari tenaga alternatif menjadi lebih mendesak. Satu pilihan adalah untuk bertukar kepada sumber tenaga yang diperbaharui. Ini termasuklah tenaga seperti suria, angin dan biomass. Kemajuan di dalam teknologi yang boleh diperbaharui ini telah diusahakan, dan unsur-unsur bumi nadir merupakan salah satu ciri yang penting bagi teknologi berkenaan. Pilihan lain adalah untuk mempertingkatkan penggunaan tenaga yang berkesan dalam pengangukutan, bangunan dan industri-industri lain. Sekali lagi, kecekapan tenaga banyak bergantung kepada penggunaan bumi nadir. Ini termasuklah penggunaan di dalam lampu penjimatan tenaga, bateri simpanan tenaga yang baru dan lebih dipercayai serta mekanisme pengagihan tenaga yang lebih cekap. Peningkatan permintaan terhadap sistem komunikasi yang berkesan di dalam dunia perniagaan, pertahanan dan ketenteraan, merupakan satu lagi pemacu kepada permintaan global terhadap mineral nadir bumi. Pegerakan dan peminiaturan, yang kini memainkan peranan utama dalam spesifikasi peralatan telekomunikasi, bergantung banyak kapada pengerahan teknologi magnetik yang kuat dan cekap. Bumi nadir merupakan bahan yang sentiasa dicari-cari untuk digunakan dalam magnet terkini untuk telefon bimbit, peralatan pertahanan dan peralatan komputer. Dengan peningkatan pelaburan global dalam pembinaan kota-raya pintar serta masyarakat cerdas, pemintaan untuk produk komunikasi sedemikian akan berkembang pesat. Maka, situasi ini akan menyumbang kepada permintaan mendesak untuk bumi nadir.

xi

Perniagaan Bumi Nadir

Rantaian nilai niaga bumi nadir melibatkan perlombongan, pengekstrakan, pemprosesan, penapisan dan pengeluaran pelbagai produk hiliran yang digunakan di pelbagai industri. Antaranya termasuklah aeroangkasa, elektronik pengguna, perubatan, ketenteraan, automotif dan tenaga diperbaharui angin, tenaga suria dan telekomunikasi. Malah, keseluruhan industri berteknologi tinggi bergantung kepada bekalan unsur bumi nadir. Permintaan tinggi pasaran telefon bimbit merupakan contoh yang sangat jelas bahawa perniagaan bumi nadir menawarkan potensi yang besar. Dalam jangka masa kurang daripada 20 tahun, bilangan telefon bimbit telah mencapai sehingga 5 bilion di seluruh dunia. Berdasarkan laporan pertumbuhan jualan berkenaan, di masa akan datang dijangka permintaan terhadap telefon bimbit akan melebihi jumlah penduduk global! Tidak dinafikan, perniagaan bumi nadir boleh mengakibatkan risiko tertentu. Antara risiko utama adalah risiko kesihatan dan keselamatan. Perlombongan, pengeluaran dan penapisan bumi nadir menghasilkan sisa-sisa dan bahan buangan yang membawa risiko kepada kesihatan dan keselamatan. Sisa-sisa bahan daripada pengekstrakan dan penapisan adalah beradioaktif manakala aliran sisa kumbahan akan menimbulkan risiko pencemaran sungaisungai dan laluan air. Tetapi seperti yang dijelaskan di dalam laporan terkini oleh pakarpakar IAEA, terdapat sistem dan teknologi yang mampu mengurangkan risiko tersebut secara cekap dan berkesan. Risiko-risiko ini mampu diurus. Walaubagaimanapun, prosedur pengurusan risiko dan sisa-sisa haruslah dipatuhi dan diikuti dengan tegas. Namun pemantauan dan pengawasan yang berkesan terhadap kemudahan bumi nadir perlu dilakukan sepanjang masa. Mujurlah, piawaian pengawalseliaan bumi nadir di Malaysia mengikut piawaian antarabangsa. Di sesetengah bidang, rejim pengawalseliaan di Malaysia adalah lebih ketat daripada garis panduan antarabangsa.

Peluang Bumi Nadir untuk Malaysia

Banyak laporan memetik Malaysia mempunyai jumlah unsur bumi nadir yang banyak. Malah, berdasarkan bumi nadir yang ditemui di longgokan timah, Malaysia mempunyai kirakira 30,000 tan metrik. Jumlah ini tidak mengambilkira longgokan yang belum dipetakan, yang mana pakar mempercayai terdapat lebih banyak tan bumi nadir. Negara Brazil melaporkan mempunyai lebih kurang 48,000 ton metrik dan telah mengumumkan cadangan untuk melabur secara agresif di dalam perniagaan bumi nadir. Negara China mempunyai rekod rizab terbesar dengan dengan kira-kira 36 juta tan. Ini menjelaskan mengapa negara China telah melabur dalam keseluruhan rantaian nilai perniagaan bumi nadir. Perlaburan komited negara China di dalam bumi nadir telah bermula bertahun yang lalu apabila pemimpin-pemimpin uatamnya mengumumkan kedudukan strategik bumi nadir di dalam

xii

ekonomi dunia. Ramalan yang menjadi realiti kini memacu permintaan global terhadap nadir bumi secara besar-besaran. Malaysia perlu mencari dan menceburi bidang pertumbuhan ekonomi yang baru. Ini akan membantu negara untuk mencapai status negara berpendapatan tinggi menjelang 2020 seperti yang dijelaskan di dalam Model Ekonomi Baru (NEM) serta Pelan Transformasi Ekonomi yang telah dilancarkan oleh kerajaan baru-baru ini. Bumi nadir boleh dijadikan bidang pertumbuhan baru untuk Malaysia. Walaubagaimanapun, peluang perniagaan bukan hanya terbatas kepada perlombongan, pengekstrakan dan pengeluaran unsur-unsur bumi nadir sekiranya Malaysia berhasrat memaksimumkan faedah daripada industri ini. Peluang utama dalam industri ini adalah dalam pengeluaran produk hilirannya. Sektor inilah yang negara China ingin mengembangkan. Jepun yang kini menguasai kira-kira 50% daripada pasaran global untuk komponen teknologi tinggi yang berasaskan bumi nadir, terdesak mencari rakan perniagaan untuk mengukuhkan kepentingan mereka di dalam perniagaan ini. Malaysia perlu melaksanakan strategi yang betul dalam membina industri bumi nadir di negara ini. Apakah strateginya?

Strategi Bumi Nadir untuk Malaysia

Malaysia boleh berbangga dengan sejarah negara di dalam perniagaan perlombongan. Malaysia dahulunya merupakan pengeluar utama dalam bijih timah dan bijih besi. Malah, Malaysia pada satu ketika merupakan penyumbang utama pasaran bijih timah dunia. Hanya pada tahun kebelakangan ini, perlombongan telah diperbelakangan selepas bidang-bidang pertanian dan pembuatan. Kebanyakan pakar perlombongan negara telah bertukar ke bidang lain ataupun telah menyertai perniagaan petroleum yang kini semakin berkembang. Kesukaran untuk bertukar ke bidang bumi nadir tidak akan timbul memandangkan perlombongan bukanlah perkara yang asing di negara ini. Kebangkitan semula perniagaan perlombongan akan kembali semula. Tambahan, pasaran bijih timah akan lebih baik memandangkan penggunaannya semakin meluas di dalam mikroelektronik. Perlombongan tidak lama lagi akan dibangkitkan semula. Masa untuk kebangkitan perlombongan ini adalah tepat memandangkan negara kita memerlukan pertumbuhan baru dalam memacu pembangunan. Supaya Malaysia memperoleh manfaat daripada perniagaan berteknologi tinggi yang melibatkan bumi nadir, maka laporan ini mencadangkan strategi-strategi utama seperti berikut:

Mempertingkatkan aspek pengurusan alam sekitar, keselamatan dan kesihatan di estet perindustrian di negara ini terutamanya kawasan-kawasan yang menjadi tuanrumah kepada industri-industri yang berisiko tinggi kepada alam sekitar.xiii

Memetakan secara nasional longgokan bumi nadir dalam kawasan tanah lanar dan batuan keras dan seterusnya menilai potensi ekonomi unsur berkenaan. Memberi insentif perlombongan huluan dan pengeluaran unsur bumi nadir melalui perkongsian dengan perusahaan global yang mempunyai akses kepada teknologi, pasaran dan kewangan. Memberi insentif di dalam pengeluaran hiliran hasil berasaskan bumi nadir untuk mensasarkan pasaran eksport dan import pengganti. Membina kompetensi kunci dalam modal insan keseluruhan rantaian nilai perniagaan bumi nasir termasuk pemprosesan, penapisan, pembuatan, logistik serta perkhidmatan lain yang berkaitan. Mengukuhkan rangka-kerja perundangan dan pengawalseliaan bagi membolehkan keberkesanan perniagaan bumi nadir tanpa menjejaskan keselamatan dan kesihatan rakyat dan alam sekitar. Menjalankan program kesedaran awam yang menyeluruh, terselaras dan berterusan serta mengadakan penglibatan dengan masyarakat secara berterusan mengenai risiko dan peluang perniagaan baru berasaskan teknologi.

Kesimpulan

Laporan ini telah membongkar pemahaman baru mengenai industri bumi nadir. Walaupun dilihat sebagai kontroversi, perniagaan bumi nadir mampu memberi potensi besar kepada ekonomi dan sosial. Apa yang jelas, permintaan global terhadap unsur bumi nadir semakin memberansangkan. Pemacu utama permintaan ini adalah keutamaan yang semakin meningkat untuk produk dan proses kecekapan tenaga. Sektor tenaga yang boleh diperbaharui, sektor komunikasi dan sektor pertahanan telah mengiktiraf peranan strategik unsur bumi nadir di dalam teknologi-teknologi sektor-sektor ini. Malaysia mempunyai jumlah longgokan yang agak banyak. Malaysia mempunyai kepentingan untuk membina sektor pertumbuhan baru untuk ekonomi. Memandangkan Malaysia tidak asing dengan perlombongan sebagai perniagaan, malah pernah menjadi pengeluar dan pengeksport utama tak lama dahulu, negara ini tidak seharusnya menghadapi masalah untuk memulakan perniagaan bumi nadir. Walaubagaimanapun, Malaysia perlu membangunkan strategi yang berkesan untuk maju ke hadapan. Laporan ini boleh dijadikan sebagai permulaan untuk menghasilkan pelan induk yang lebih terperinci bagi meneruskan industri baru ini.

xiv

Industri Nadir Bumi: Memajukan Ekonomi Hijau Malaysia ke Hadapan

PENDAHULUANMalaysia adalah sebuah negara yang amat komited di dalam ekonomi karbon rendah. Ini telah ditegaskan oleh Perdana Menteri di Sidang Kemuncak Copenhagen 2009 di mana beliau mengumumkan komitmen Malaysia untuk mengurangkan intensiti karbon negara sebanyak 40%. Janji ini dibuat dengan kefahaman bahawa akan ada sokongan kewangan dan teknologi dari masyarakat dunia. Penguasaan teknologi hijau adalah satu dimensi penting dalam agenda pembangunan Malaysia. Kerajaan telah menjadikan teknologi hijau sebagai satu portfolio penuh sebuah kementerian. Walaupun persidangan di Copenhagen tidak menghasilkan resolusi konklusif, Malaysia tetap komited untuk memenuhi sasaran penurunan karbon. Kementerian Sumber Asli dan Alam Sekitar sedang menjalankan satu kajian terperinci bertajuk Long Term Roadmap on the 40% Reduction in Carbon Intensity, Adaptation and Technology Needs Assessment in Malaysia. Akademi Sains Malaysia telah memberi beberapa pandangan penting di dalam menghasilkan dasar teknologi hijau nasional. Keterlibatan berterusan ASM dalam isu teknologi hijau telah mendedahkan kepentingan kritikal unsur nadir bumi. Bersama-sama dengan MPN, ASM telah menubuhkan satu Kumpulan Kerja berkaitan dengan nadir bumi untuk menilai potensi dan kepentingan strategik nadir bumi kepada negara. Memandangkan China telah mengeluarkan dan membekalkan 97% keperluan nadir bumi dunia, Kumpulan Kerja ASM dan MPN telah melawat Chinese Society for Rare Earth (CSRE) di Beijing bagi mendapatkan perkembangan terkini dalam pemprosesan nadir bumi termasuk aspek penyelidikan dan pembangunan di dalam isu kesihatan, keselamatan, dan alam sekitar dari segi aspek pengkomersialan, perlombongan, pemprosesan, dan hiliran industri nadir bumi. Kumpulan Kerja ini telah diberitahu mengenai kerjasama kerajaan, industri, dan akademik untuk memastikan kedudukan China terus dominan dalam industri nadir bumi. ASM merancang untuk menandatangani satu MOU dengan CSRE untuk menjalankan usaha kerjasama dalam bidang sains nadir bumi dalam masa terdekat. Kebimbangan masyarakat awam mengenai projek Lynas di Gebeng telah memotivasikan Kumpulan Kerja ini untuk menghasilkan satu laporan rangka kajian untuk membincangkan tentang sains nadir bumi. Laporan tersebut akan memberi gambaran yang lebih jelas mengenai risiko dan potensi industri nadir bumi. Ia akan menjadi satu panduan permulaan berguna jika Malaysia berhasrat menerokai industri nadir bumi. ASM dan MPN bersedia untuk menjadi jambatan penghubung untuk kerajaan/industri/masyarkat/organisasi awam di dalam memahami industri nadir bumi dengan lebih baik.

1|


Bab 1: Senario dan Arah Global Abad ke 21 ini datang dengan membawa beberapa cabaran yang hebat sehingga boleh mengganggu kestabilan dunia. Ramai bersetuju bahawa cabaran yang paling kritikal dan patut ditangani dengan segera yang dihadapi oleh manusia sejagat kini ialah perubahan iklim. Pemanasan global telah mencapai satu tahap di mana ia boleh menjadi titik permulaan kepada perubahan cuaca dunia yang drastik. Terdapat bukti-bukti yang kukuh yang menunjukkan bahawa pemanasan global sangat berkait rapat dengan aktiviti manusia itu sendiri. Jika manusia adalah pihak yang bertanggungjawab untuk pemanasan planet ini, maka seharusnya manusia boleh membantu menghentikan pemanasan global. Hanya manusia yang boleh mengubah perubahan iklim. Perubahan iklim secara dasarnya boleh memusnahkan dunia. Kesan-kesan buruk perubahan iklim global dapat dilihat dengan jelas daripada kekerapan dan kedahsyatan bencana alam yang berlaku seperti kemarau teruk dan banjir di Queensland, Australia; kemarau berpanjangan di Afrika Timur; taufan pemusnah Nargis di Myanmar; ribut ganas Katrina yang menghancurkan New Orleans; banjir teruk di Mississippi dan angin puting beliung maut di Amerika Syarikat dan kemarau di luar musim dan banjir di lembangan sungai Yangtze, dan senarai ini tidak tamat di sini sahaja. Dr. R. K. Pachauri, Pengerusi Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dalam syarahannya pada 28 April 2011 di UNITEN, bertajuk Fukushima, Energy and Climate Change telah menegaskan bahawa pemanasan sistem iklim bumi adalah fenomena yang disepakati (Rajah 1.1). Musuh utama yang dihadapi bersama oleh manusia tidak disangkal lagi ialah perubahan iklim. Ramai berpendapat perubahan iklim adalah sebab utama kepada peningkatan perhatian global terhadap teknologi hijau dan ekonomi rendah karbon.

2|


RAJAH 1.1 KESAN FIZIKAL PERUBAHAN IKLIM 1.2 Perubahan Iklim: Bukti dan Kesan

IPCC, dengan rangkaian pakar di seluruh dunia, telah menyediakan data yang konklusif dengan bukti-bukti bahawa pemanasan global adalah kesan daripada aktiviti-aktiviti manusia. Pemanasan ini dipercepatkan oleh pengeluaran gas rumah hijau yang berlebihan terutamanya karbon dioksida. Punca utamanya adalah pembakaran bahanapi fosil untuk tenaga. IPCC telah memberi peringatan bahawa jika pengeluaran ini berterusan, tahap pemanasan akan meningkat daripada 1.1oC kepada 6.4oC dalam abad ke 21 (jangkaan terbaik: 1.8oC - 4oC). Walaubagaimanapun, jika langkah-langkah segera diambil oleh komuniti global dalam isu pengeluaran karbon ini, IPCC meramalkan senario pasca stabilisasi seperti berikut: (Rajah 1.2)

3|


RAJAH 1.2 CIRI-CIRI SENARIO PENSTABILAN Senario yang paling optimistik akan menyaksikan kemuncak dan kestabilan pengeluaran karbon dioksida di tahap 445-490 ppm CO2-eq pada tahun 2015 dengan kenaikan suhu min pada 2.0-2.4oC dan kenaikan paras air laut global pada 0.4-1.4 meter. Walaupun begitu, hakisan pantai dan banjir di kawasan pantai yang rendah akan dapat dirasai kerana peningkatan paras air laut, menenggelamkan jutaan rumah penduduk di kawasan tanah rendah. Pencairan glasier pula akan memburukkan lagi keadaan. Kesan-kesan yang akan berlaku adalah seperti berikut: Di India, kenaikan paras air laut sebanyak 1.0 meter akan membanjiri 5,763 kilometer persegi daratan : (Gujarat, Maharashtra, Bengal Barat antara negeri-negeri yang terdedah); Mengganggu ekosistem persisiran pantai, seterusnya menjejaskan industri akuakultur.

4|


Pencairan glasier dijangkakan akan meningkatkan banjir, runtuhan batu, dan menjejaskan punca air untuk 2-3 dekad seterusnya; Tahap kemasinan air bumi khususnya di persisiran pantai akan meningkat, disebabkan peningkatan paras air dan aktiviti-aktiviti pengeksploitasian berlebihan; Di India, kesediaan air per kapita secara kasarnya akan berkurangan dari 1820 kiub meter padu setahun pada 2001 kepada 1140 meter padu setahun pada tahun 2050. Jaminan jumlah makanan juga akan menghadapi impak buruk; Kekurangan air di kawasan berlatitud rendah akan mengurangkan produktiviti pertanian yang diairi dan yang bergantung kepada hujan; Kemungkinan pengurangan penghasilan dalam pertanian: 50% pada 2020 di beberapa buah negara Afrika 30% pada 2050 di Asia Tengah dan Asia Selatan 30% pada 2080 di Amerika Latin; Hasil tanaman di Afrika akan berkurangan sebanyak 90% pada tahun 2100 kerana perubahan iklim. IPCC menyatakan lagi bahawa kos pengurangan semasa proses adalah berpatutan (Rajah 1.3). Kos tertinggi merangkumi 3% daripada GDP global pada tahun 2030. Dalam jangkamasa sederhana, paling tinggi, mitigasi akan menangguhkan peningkatan GDP global selama setahun (Rajah 1.3 dan Rajah 1.4). Bagaimanapun, peluang untuk melihat langkahlangkah mengatasi masalah pemanasan global akan dimulakan dengan segera dalam masa terdekat ini, adalah sangat tipis, disebabkan keenggangan negara-negara maju yang merupakan pengeluar utama gas-gas rumah hijau

Rajah 1.4

RAJAH 1.3 KESAN MITIGASI KEPADA PERTUMBUHAN GDP

5|


RAJAH 1.4 PENGELUARAN KARBON DIOKSIDA DAN GDP NEGARA-NEGARA TERPILIH (Daripada Syarahan Steven Chu, Nobel Laureate and US Energy Secretary) Akademi Sains Dunia (Academies of Sciences of the World) telah menganjurkan satu persidangan antarabangsa yang bersejarah bertajuk Transition to Sustainability in the 21st Century di Forum Antarabangsa Tokyo (Tokyo International Forum), pada 15-18 May 2000. Antara ucaptama penting telah disampaikan oleh Prof John P. Holdren, yang kini bertugas sebagai Penasihat Sains Presiden Amerika Syarikat Obama.Tajuknya adalah The Energy-Environment-Develoment Challenge. Dia menyatakan, : Tenaga, alam sekitar, dan pembangunan mempunyai hubungan secara langsung dan mendalam. Pembangunan sepatutnya menjadi satu proses menambah baik keadaan manusia dalam semua aspek, bukan sahaja dari segi ekonomi malah alam sekitar, politik, sosial dan budaya. Pembangunan lestari adalah pembangunan yang merangkumi tindakan-tindakan yang secara konsisten mengekalkan keadaan yang ditambakbaik dengan berterusan. Bentuk tenaga yang mudah didapati dan mampu dimiliki adalah bahan penting dalam perkembangan ekonomi. Akan tetapi, tenaga juga adalah punca utama kepada banyak masalah alam sekitar dan sukar dikawal di seluruh dunia. Teras kepada cabaran pembangunan yang lestari adalah dengan menyediakan tenaga dalam bentuk dan kuantiti yang diperlukan untuk memenuhi aspirasi ekonomi dan pada waktu yang sama mengelak daripada pemusnahan alam sekitar. Perubahan iklim adalah masalah alam sekitar yang paling merbahaya dan sukar dikawal kerana ia mempengaruhi secara mendalam semua keadaan dan6|


proses serta semua aspek manusia. Ia sukar dikawalselia kerana ianya berakar umbi dalam ciri-ciri sistem sumber tenaga dunia yang berubah dengan kadar yang amat perlahan dan sukar. Carta di bawah (Rajah 1.5) menunjukkan kenaikan mendadak dalam bekalan tenaga utama global semenjak berakhirnya Perang Dunia Kedua, dengan penekanan kepada perkembangan pergantungan terhadap minyak dan batu arang.

RAJAH 1.5 BEKALAN TENAGA UTAMA DUNIA TAHUN 1850-1997 Jelaslah bahawa teras untuk menangani masalah pemanasan global ialah dengan mengurangkan pengeluaran karbon dioksida daripada loji janakuasa yang bergantung kepada bahan api dan menggunakan batu arang dan daripada pembakaran dalaman enjin kenderaan. Profesor Holdren telah menyarankan langkah-langkah berikut bagi mengurangkan pengeluaran karbon per unit aktiviti ekonomi: Peningkatan kecepakan penggunaan tenaga dalam bangunan, pengangkutan dan industri; Penukaran kepada campuran keamatan tenaga rendah dalam aktiviti ekonomi; Peningkatan kecekapan dalam penukaran tenaga bahan api fosil kepada tenaga bentuk kegunaan akhir; Penukaran daripada batu arang dan minyak kepada gas semulajadi; Pengawalan karbon apabila bahan api fosil diubah atau digunakan; Peningkatan dalam tenaga alternatif yang boleh diperbaharui dan tenaga nuklear.

7|


Pada awal abad ini, teknologi tenaga boleh diperbaharui seperti suria, angin dan kereta elektrik dan lain-lain hanyalah boleh dikatakan sebagai sekadar harapan dan bukan realiti. Tenaga tanpa pengeluaran karbon adalah tenaga nuklear. Ini bertepatan dengan kata-kata Professor Holdren Perubahan iklim adalah yang paling sukar untuk ditangani kerana ianya sangat berkait rapat dengan ciri-ciri sistem pembekalan tenaga dunia yang hanya boleh ditukar dengan perlahan dan sukar. Industri tenaga global mempunyai perolehan tahunan yang terbesar antara industri-industri lain, sekitar USD 3.0 trilion. Industri tersebut telah melabur dengan banyak dalam teknologi-teknologi tradisional dan terbukti walaupun ianya merupakan antara penyumbang terbesar dalam pemanasan global disebabkan pengeluaran karbon dioksida. Stok aset modal untuk pemasangan tenaga tersebut adalah tidak dapat dikira. Pemain utama tenaga global lebih tertarik terhadap projek mega berbanding dengan penyebaran teknologi tenaga boleh diperbaharui. Meskipun bencana yang berpunca dari manusia yang amat teruk telah berlaku seperti tumpahan minyak di Exxon Valdez pada tahun 1989 dan BP Deepwater Horizon di Gulf Mexico pada tahun 2010, syarikat gergasi minyak masih mahu meneruskan aktiviti cari gali yang berisiko tinggi. Di sini, persoalan pokok yang penting ialah mengapa mereka tidak melabur jutaan bilion USD hasil daripada dalam denda, pampasan, dan aktiviti pemulihan dalam teknologi hijau yang baik dan boleh diperbeharui seperti angin, suria dan kereta elektrik serta seumpamanya. Jika kita melihat fenomena kecairan ais di Laut Artik, kita dapati negara lain lebih sibuk menuntut hak ke atas kekayaan minyak, gas asli dan galian lain di bawah dasar laut daripada berusaha bersama untuk mengatasi masalah kecairan itu dan fenomena yang akan terjadi kepada manusia. Jika penggunaan tenaga dari bahan api fosil dikurangkan, salah satu daripada pilihan yang ada yang terbukti dan tidak mengeluarkan karbon dioksida ialah kuasa nuklear. Lagipun, industri tenaga akan tidak dibebankan dengan isu keselamatan, kesihatan dan alam sekitar dalam operasi tenaga nuklear serta penyimpanan dan pelupusan sisa. Kuasa nuklear telah mengalami kebangkitan di akhir abad ini apabila kerajaan dan industri telah menerima hakikat bahawa kuasa nuklear adalah kurang merbahaya daripada pemanasan global. Sejak daripada persidangan Transisi Kelestarian Millenium Mei 2002, Akademi Sains seluruh dunia telah terus menerus melibatkan pihak berkepentingan berkenaan dengan isu berkait rapat mengenai perubahan iklim, tenaga, dan pembangunan. Mereka telah melantik sebuah syarikat perunding, Inter Academy Council (IAC) untuk menjalankan satu kajian tenaga selama 2 tahun yang menelan belanja sebanyak USD 2 juta. Hasil dari kajian terebut, satu laporan bertajuk Lighting the Way: Towards A Sustainable Energy Future telah diterbitkan pada tahun 2007. Industri tenaga global yang menjana pendapatan USD 3 trilion setahun telah banyak menjalankan kajian dan laporan untuk melobi sokongan dan mempertahankan pelaburan mereka. Ramai mungkin bertanya mengapa masih memerlukan satu lagi kajian? Sebagaimana norma kajian-kajian saintifik yang dibuat oleh Akademi Sains, kajian tenaga IAC adalah satu kajian yang berdasarkan kepada bukti-bukti, bebas, telus dan tidak berat8|


sebelah. Ianya tidak dibiayai atau dipengaruhi oleh mana-mana kumpulan yang berkepentingan baik daripada sektor awam, sektor swasta ataupun NGO-NGO yang mempunyai agenda tertentu. Ini amat penting terutama sekali dalam menangani isu yang terlalu kompleks seperti tenaga yang mempunyai hubungan yang rapat dengan pemanasan global dan juga pembangunan ekonomi. Perlu dinyatakan di sini bahawa kajian IAC telah dipengerusikan bersama oleh Dr Steven Chu, pemenang hadiah Nobel Laureate yang kini merupakan Setiausaha Tenaga Amerika Syarikat dan mantan Pengarah Makmal Kebangsaan Lawrence Berkley. Kajian IAC telah memperakukan pelaburan pemegang taruh yang berbagai didalam tenaga yang boleh diperbaharui seperti suria, angin dan biofuel dan juga kenderaan elektrik serta peranti penyimpan tenaga daripada hasil penyelidikan dan pembangunan kepada penkomersilan dan pemasangan dalam sektor pengangkutan dan kuasa grid. Kajian ini adalah optimistik walaupun mengakui terdapat kekurangan dari segi skala kos unit dan kos yang berdaya saing. Di dalam suasana yang kondusif, teknologi hijau ini boleh menyumbang dengan berkesan kepada penyelesaian perubahan iklim yang dihadapi oleh manusia. Walaupun diakui oleh Akademi Sains seluruh dunia kajian ini ada kesannya terhadap ahliahli akademik penyelidikan dan pembangunan dalam teknologi hijau, pengaruhnya ke atas kerajaan dan dalam polisi industri tenaga dalam membuat keputusan menyebelahi teknologi hijau, masih kurang. Walaubagaimanapun, teknologi hijau telah bergerak dengan begitu pantas. Salah satu daripada faktor yang paling utama adalah industri nadir bumi. Dengan kejadian bencana nuklear Fukushima pada Mac 2011 yang membantutkan kebangkitan tenaga nuklear adalah lebih wajar untuk mempercepatkan teknologi hijau di dalam skala yang lebih besar. Sekali lagi, industri nadir bumi adalah kunci kepada semua ini. 1.3 Ekonomi Hijau dan Nadir Bumi

Perhatian yang meningkat secara global di dalam teknologi hijau untuk mengatasi ancaman daripada perubahan iklim telah menyebabkan wujudnya satu peluang kelompok perniagaan yang digelar sebagai ekonomi hijau. Ekonomi hijau telah berkembang bukan sahaja untuk menghasilkan produk hijau tetapi juga merangkumi perkhidmatan hijau. Tetapi, prinsip asas ekonomi hijau masih tidak berubah. Ia melibatkan teknologi tenaga karbon rendah, kurang pencemaran, boleh diperbaharui, dan bersih. Adalah diramalkan lebih ramai pengguna akan mengorak langkah dalam perolehan hijau dan lebih banyak kerajaan akan mempraktikkan perolehan hijau.Permintaan terhadap hasil produk dan perkhidmatan hijau akan menyaksikan pembangunan pesat di masa hadapan.

9|


UNEP telah membangunkan definisi teknologi hijau sebagai improved human well-being and social equity, while significantly reducing environmental risks and ecological scarcities. Dengan erti kata yang lebih mudah, ekonomi hijau boleh ditakrifkan sebagai sesuatu yang rendah karbon, penggunaan sumber secara efisien dan melibatkan masyarakat. Secara praktikalnya, pembangunan ekonomi hijau dari segi pendapatan dan tenaga kerja digerakkan oleh orang awam dan pelaburan swasta yang mengurangkan pengeluaran karbon dan pencemaran, meningkatkan tenaga dan kecekapan tenaga, serta menghalang kesusutan biodiversiti dan perkhidmatan ekosistem. Kesemua pelaburan ini perlu diperkasa dan disokong oleh perbelanjaan awam yang telah disasarkan, reformasi polisi dan perubahan peraturan. Pembangunan ini seharusnya dipelihara, ditingkatkan, dan jika perlu, membina semula modal semulajadi sebagai satu aset ekonomi yang kritikal dan sumber kepada faedah awam, khusunya untuk golongan miskin yang kehidupan dan keselamatannya bergantung kepada alam semula jadi. Dalam beberapa tahun yang lalu, penggunaan nadir bumi dalam teknologi IT telah menaik secara mendadak. Bateri termaju baru, magnet dan teknologi optoelektronik bergantung kepada logam-logam nadir bumi tersebut. Magnet nadir bumi adalah kecil, ringan, dan mempunyai kekuatan magnet yang tinggi serta telah menjadi kunci kepada pengecilan saiz dalam pembuatan produk elektrik. Komponen penting logam nadir bumi dalam magnet ialah neodymium, praseodymium and dysprosium. Sebagai contoh neodymium adalah salah satu logam yang penting dalam pembuatan cakera keras (hard disks). Satu lagi penggunaan oksida nadir bumi yang utama adalah di dalam logam aloi. Aloi berkuasa tinggi yang melibatkan logam nadir bumi mempuyai kegunaan yang penting dalam cip memori komputer. Logam nadir bumi (khususnya erbium) juga memainkan peranan sebagai amplifier laser dalam kabel komunikasi fiber optik. 1.4 Ekonomi Hijau Terdedah kepada Kekurangan Mineral Nadir Bumi

Banyak teknologi bersih dan baru seperti komponen turbin angin dan kenderaan elektrik, bergantung kepada bahan yang mempunyai ciri-ciri yang unik. Sumber atau bekalan bahanbahan ini semakin terancam kerana lokasi, terdedahnya kepada gangguan, dan kurang pengganti yang sesuai. -Steven Chu, Setiausaha Tenaga Amerika Syarikat dan Pemenang Anugerah Nobel Laureate (2010) Pada masa kini, China telah memenuhi 97% permintaan REE dunia. Sejak beberapa tahun yang lepas, China telah mengukuhkan industri nadir bumi dan mengurangkan penghasilan serta kuota eksport sebagai usaha untuk mengekalkan penggunaan mineral tersebut untuk kegunaan domestik dan juga untuk mengawalselia sektor dan membersihkan industri, di mana ia menghasilkan pencemaran udara dan air serta tirisan dari kolam-kolam buangan tahi lombong, dan mempunyai impak sosial terhadap penduduk tempatan dan kawasan perlombongan nadir bumi. Kerajaan China telah mengumumkan dalam separuh masa10 |


pertama tahun 2011, kuota eksport mineral nadir bumi akan diturunkan sebanyak sehingga 11% (China Daily 2010), yang akan mengurangkan lagi bekalan unsur nadir bumi (atau, REE) yang diperlukan oleh negara-negara yang menghasilkan produk berteknologi tinggi. Ini telah menimbulkan kebimbangan yang mendalam di kalangan negara maju kerana persaingan mereka dalam teknologi hijau kelihatan dalam situasi terancam. Amerika Syarikat dan Eropah telah mengemukakan aduan kepada World Trade Conference (WTO) mengenai tindakan China yang berpihak kepada mereka. Apabila permintaan terhadap REE meningkat dan pada waktu yang sama pembekalannya dikekang, usaha pencarian sumber-sumber REE telah mencapai sehingga kepada tahap panik. Pada tahun 2010, permintaan mineral kritikal dari seluruh dunia ialah sebanyak 125 000 tan dan dijangka akan melonjak sehingga 225 000 tan pada tahun 2015 (Bourzac 2010). Kesannya, negara-negara seperti Argentina, Australia dan Amerika Syarikat kini sedang mempertimbangkan untuk membuka semula lombong-lombong penggalian nadir bumi. Vietnam dan Brazil pula sedang mengembangkan usaha perlombongan dan pemprosesan REE dengan segera. Beberapa kerajaan telah mengambil langkah pantas dalam mengenalpasti potensi kekurangan. Di Amerika Syarikat contohnya, beberapa akta telah diperkenalkan dalam House of Representatives untuk menangani isu tersebut dan Jabatan Tenaga (Rajah 1.6) telah menerbitkan satu strategi untuk memenuhi jurang pengetahuan mengenai bahan kritikal dan mengenal pasti langkah-langkah untuk mengatasi risiko termasuk mempelbagaikan rantaian bekalan nadir bumi, membangunkan teknologi bahan pengganti dan mencari jalan untuk mengitar semula, meningkatkan kecekapan dan penggunaan semula mineral nadir bumi (Jabatan Alam Sekitar 2010). Syarikat-syarikat Jepun telah memulakan perjanjian bersama India untuk bekalan mineral nadir bumi. Laporan terkini menyatakan Jepun kini berada dalam keadaan terdesak sehinggakan mereka mempertimbangkan untuk menggali nadir bumi di dasar Lautan Pasifik. The Times dari India melaporkan pada 9 Disember 2010, syarikat yang sebahagiannya dimiliki oleh Toyota Motor Corp, iaitu Toyota Tsusho Corp., akan membina loji pemprosesan nadir bumi di India untuk memastikan bekalan sumber luar daripada China mencukupi.

11 |


Rajah 1.6 Risiko Bekalan untuk Jangka Pendek dan Sederhana Kritikal untuk Mineral Nadir Bumi yang Penting untuk Teknologi Tenaga Bersih Pembukaan lombong baru akan mengurangkan masalah kekurangan nadir bumi, tetapi ia memerlukan pelaburan yang besar, khususnya untuk menghalang impak alam sekitar di dalam ekstraksi dan pengeluaran, dan ia akan mengambil masa beberapa tahun sebelum sumber baru dapat dihasilkan dengan hasil yang tinggi (Jabatan Alam Sekitar AS 2010). Dalam masa terdekat, penguasaan China tidak akan tercabar kecuali dari lombong Lynas di Mount Weld dan kilang REE di Gebeng. Ini dengan sendirinya menunjuk dan membuktikan bagaimana strategiknya Malaysia dalam perlumbaan teknologi hijau.

12 |


RujukanBourzac, K. (2010). "Undermining China's Monopoly on Rare Earth Elements." MIT Technology Review, December 22, 2010. Accessed online on January 5, 2011 at http://www.technologyreview.com/energy/26980/?mod=chfeatured Chu, Steven (2007), The Energy Problem and How We Might Solve It by Nobel Laureate, IAC Energy Study Co-Chair, Director Lawrence Berkeley National Laboratory (Now US Secretary of Energy), Chinese Academy of Sciences Graduate School Sciences and Humanities Forum, Beijing, 11 October, 2007 Holdren, John P., (2000) The Energy-Environment-Development Challenge Professor, Teresa and John Heinz Professor of Environmental Policy; Director, Program on Science, Technology, & Public Policy, John F. Kennedy School of Government; and Professor of Environmental Science & Public Policy, Department of Earth & Planetary Sciences, Harvard University. (Now US President Obamas Science Advisor). International Conference Transition to Sustainability in the 21st Century of the Academies of Sciences of the World, Tokyo, 15-18 May 2000. IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation May 2011. InterAcademy Council (IAC), 2007 Lighting the Way: Toward a Sustainable Energy Future http://www.interacademycouncil.net/?id=12039 Pachauri, R. K. (2011) Fukushima, Energy and Climate Change Chairman of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC); Director-General, The Energy and Resources Institute; Director, Yale Climate & Energy Institute, and first holder of the Energy Commission Chair of Energy Economics of Universiti Tenaga Nasional, (UNITEN) Malaysia, in UNITEN on 28 April 2011. UNEP Report February 2011 Green Economy Vulnerable to Rare Earth Minerals Shortages UNEP Global Environment Alert Service (GEAS) US Department of Environment Report 2010 Critical Material Strategy; Advanced Research Projects Agency Energy. World Trade Organisation Report (WTO) July 2011 China Measures related to the Exportation of Various Raw Materials Reports of the Panel

13 |


Bab 2 Industri Nadir Bumi: Perniagaan Huluan 2.1 Apa Itu Nadir Bumi?

Nadir bumi terdiri daripada lima belas unsur yang dipanggil Lanthanid. Di dalam Jadual Berkala, Lanthanid berada di blok 5d, mencakupi unsur-unsur dari lanthanum ke lutetium. Lanthanid tidaklah sejarang yang didakwa, malah unsur nadir bumi yang dianggap jarang dijumpai seperti europium dan lutetium adalah lebih biasa dijumpai berbanding kumpulan logam platinum. Rajah 2.1 menunujukkan kedudukan unsur-unsur nadir bumi di dalam Jadual Berkala. Untuk tujuan industri, yttrium juga dianggap sebagai unsur nadir bumi.

Rajah 2.1 KUMPULAN LANTHANID Lanthanid mempunyai banyak kegunaan di dalam sains dan industri. Sebatian nadir bumi digunakan sebagai pemangkin di dalam penghasilan petroleum dan produk sintetik. Lanthanid digunakan di dalam bateri, lampu, laser, magnet, fosfor, pemangkin, skrin komputer, projektor dan skrin pengamat X-ray. Secara amnya, unsur-unsur nadir bumi digunakan dalam produk berteknologi tinggi dan bahan termaju dalam teknologi hijau. 2.2 Apakah Sifat-sifat Kimia Nadir Bumi?

Sifat-sifat istimewa nadir bumi berpunca dari struktur elektronik Lanthanid. Ikatan kimia Lanthanid berbeza dengan unsur-unsur logam kumpulan utama dan peralihan lain kerana ciriciri orbital 4f. Orbital-orbital ini dilindungi daripada persekitaran atom oleh elektron 4d dan 5p. Ini menyebabkan ikatan kimia unsur-unsur ini ditentukan oleh saiz unsur tersebut yang menurun dari 102 pikometer (pm) (La3+) dengan peningkatan nombor atom kepada 86 pm (Lu3+) , dipanggil kontraksi lathanide. Semua unsur lanthanid menunjukkan keadaan pengoksidaan +3. Ce3+ boleh kehilangan elektron f untuk membentuk Ce4+ dengan konfigurasi elektron xenon yang stabil. Eu3+ pula boleh menambah satu elektron untuk membentuk Eu2+ dengan konfigurasi f7, di mana ia mempunyai kestabilan seperti shell separa14 |


penuh. Promethium adalah unsur buatan manusia dan semua isotopnya yang beradioaktif mempunyai separuh hayat selama 20 tahun. Dari segi potensi reduksi, pasangan Ln0/3+ adalah hampir sama untuk semua lanthanid, merangkumi -1.99 (untuk Eu) ke -2.35 V (untuk Pr). Oleh itu, logam-logam ini adalah ejen reduksi yang sangat baik dengan kuasa reduksi yang hampir sama dengan logam alkali bumi seperti Mg (-2.36 V). Kesemua ion lanthanid trivalens, kecuali lutetium, mempunyai electron f tanpa pasangan. Namun momen magnetiknya berbeza dengan nilai spin-only disebabkan oleh gandingan orbit mejam yang kuat. Jumlah maksimum elektron tanpa pasangan adalah 7 untuk Gd3+, dengan momen magnetik 7.94 B.M., tetapi nilai momen magnetik yang terbesar pada 10.4 10.7 B.M. terdapat pada Dy3+ dan Ho3+. Walau bagaimanapun, kesemua elektron Gd3+ mempunyai putaran yang selari dan ciri ini penting untuk kegunaan gadolinium kompleks sebagai reagen pembezaan dalam imbasan MRI. Sebatian 4% holmium oksida dalam 10% asid perklorik telah dilakurkan secara kekal ke dalam kuvet kuarza sebagai penentukuran standard panjang gelombang. Pemecahan medan kristal adalah kecil untuk ion-ion lanthanid dan kurang penting berbanding penggandingan mejam-orbit apabila berkenaan dengan paras tenaga. Peralihan elektron-elektron di antara orbital f dihalang oleh aturan Laporte. Tambahan pula, disebabkan sifat tertanam semulajadi orbital f, penggandingan dengan getaran molekul adalah lemah. Akibatnya, spektrum ion-ion lanthanid adalah lemah dan jalur serapannya juga sempit. Kaca yang mengandungi holmium oksida dan larutan holmium oksida (kebiasaannya di dalam asid perklorik) mempunyai puncak penyerapan optik yang tajam dalam julat spektrum 200-900 nm dan boleh digunakan sebagai penentukuran standard panjang gelombang untuk spektrofotometer optik. Oleh kerana pertukaran f-f dihalang oleh aturan Laporte, apabila elektron telah diuja, susutan kepada keadaan asas menjadi perlahan. Ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam laser kerana ia menjadikan penyongsangan populasi mudah untuk dicapai. Laser Nd:YAG adalah yang telah digunakan secara meluas. Ion-ion lanthanid juga adalah pendarfluor akibat daripada sifat semulajadinya yang menghalang peralihan f-f. Europium-doped yttrium vanadat merupakan fosfor merah pertama yang membolehkan perkembangan skrin televisyen berwarna. 2.3 Apakah ciri-ciri unik nadir bumi?

Ciri-ciri unik unsur-unsur nadir bumi (Lanthanid dan Yttrium) yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi teknologi hijau dan teknologi lain tinggi adalah seperti berikut: Kimia konfigurasi elektron yang unik Pemangkin simpanan dan lepasan oksigen Magnetik anisotropi magnet yang tinggi dan moment magnetik yang besar Optikal berpendafluor, indeks biasan yang tinggi Elektrikal konduktiviti tinggi Pelogaman simpanan hidrogen yang efisien di dalam aloi nadir bumi

15 |


2.4

Geokimia

Kontraksi lanthanid menyebabkan pembahagian geokimia besar yang memisahkan lanthanid kepada mineral yang diperkaya dengan lanthanid ringan dan berat, di mana lanthanid berat kebanyakannya bersekutu dan didominasi oleh yttrium. Pembahagian ini ditunjukkan dalam penemuan dua nadir bumi, iaitu yttria (1794) dan ceria (1803). Pembahagian tersebut juga menunjukkan yang lanthanid ringan kebanyakannya berada di lapisan kerak bumi manakala lanthanid berat pula kebanyaknnya terdapat dalam lapisan mantel bumi. Hasilnya, walaupun besar kawasan yang kaya dengan bijih dijumpai yang telah diperkaya dengan lanthanid ringan, kawasan bijih yang besar untuk lanthanid berat adalah kurang. Bijih utama nadir bumi ialah monazit dan bastnaesit. Pasir monazit selalunya mengandungi semua unsur lanthanid berbanding bastnaesit yang kurang mengandungi unsur lanthanid berat. Lanthanid tersebut mematuhi hukum Oddo-Harkins unsur-unsur bernombor ganjil kurang didapati berbanding unsur-unsur bernombor genap. Tiga dari unsur-unsur lanthanid mempunyai isotop radioaktif dengan jangka separuh hayat yang panjang (138La, 147Sm, 176Lu) yang boleh digunakan untuk menentukan hayat mineral dan batuan dari bumi, bulan dan meteor. 2.5 Mineral Nadir Bumi

Walaupun secara istilahnya nadir bumi dipanggil nadir atau jarang, terdapat lebih dari 100 juta tan oksida nadir bumi (REO) di dalam simpanan nadir bumi global. Berdasarkan kadar penggunaan tahunan semasa (75,000 tan REO), simpanan nadir bumi global terbukti boleh diguna pakai dunia untuk jangka masa lebih 1000 tahun lagi. Unsur-unsur tersebut tidak dikenali sebagai unsur bumi, tetapi tergolong di dalam kumpulan unsur logam (unsur nadir bumi, REE). Nadir bumi secara semulajadi wujud dalam bentuk bahan galian (mineral). Bahan galian nadir bumi yang paling biasa digunakan adalah bastnaesit, sejenis nadir bumi fluorokarbonat, dan monazit, sejenis nadir bumi fosfat (di Semenanjung Malaysia, boleh didapati dalam endapan timah bersama sejenis nadir bumi dipanggil xenotim). Galian nadir bumi dan nadir bumi hidrotermal (Jadual 2.1) yang mengandungi penggantian nadir bumi termasuk; aeschynit, allanit, apatit, bastnaesit, britholit, brockit, cerit, fluocerit, monazit, gadolinit, parisit, stillwellit, synchsysit, titanit, wakefieldit, xenotim dan zirkon. Mineral yang digelapkan juga boleh didapati di Semenanjung Malaysia (Jadual 2.2).

16 |


JADUAL 2.1 ANTARA GALIAN NADIR BUMI UTAMA DAN UNSUR-UNSURNYA

17 |


JADUAL 2.2 UNSUR NADIR BUMI DALAM SAMPEL XENOTIM DAN MONAZIT DARI PERAK Unsur Nadir Bumi Xenotim* (%) Monazit# (%)

Cerium, Ce

3.13

46.20

Dysprosium, Dy

8.3

n.a

Erbium, Er

6.4

n.a

Europium, Eu

trace

0.10

Gadolinium,Gd

3.50

0.80

Holmium, Ho

2.00

n.a

Lanthanum, La

1.24

23.00

Lutetium,Lu

1.00

n.a

Neodymium, Nd

1.60

19.70

Proseodymium, Pm

0.5

4.60

Samarium, Sm

1.10

3.20 n.a

Terbium, Tb

0.9

18 |


Thulium, Tm

1.10

n.a

Ytterbium, Yt

6.80

n.a

Yttrium, Y

61.0

2.00

*Sumber: Johnson, G.W., and Sisneros, T.E., 1981, Analysis of rare-earth elements in ore concentrate samples using direct current plasma spectrometryProceedings of the 15th Rare Earth Research Conference, Rolla, MO, June 1518, 1981: New York, NY, Plenum Press, v. 3, p. 525529; # Sumber: Y.C. Wong, 1985, The Mining, Processing and Economic Significance of Rare Earth and Yttrium Minerals: An Overview including Special Reference to Malaysia; Geological Survey of Malaysia publication; Galian-galian yang mengandungi unsur-unsur nadir bumi boleh diklasifikasikan mengikut keadaan kimia unsur-unsur tersebut. Jadual 2.1 menunjukkan beberapa unsur nadir bumi utama dikategorikan sebagai kategori oksida, karbonat, fosfat dan silikat sementara Jadual 2.2 menunjukkan unsur-unsur nadir bumi yang terdapat di dalam sampel xenotim dan monazit dari Perak. 2.5.1 Bastnasit

Mineral fluoro-karbonat, bastnasit (Ce, La, Y)CO3F adalah sumber galian global yang paling produktif untuk nadir bumi. Galian ini mengandungi unsur nadir bumi ringan (LREE) yang sangat banyak dan sedikit unsur-unsur nadir bumi berat, dan sangat kaya dengan cerium, lanthanum, yttrium dan neodymium. Seperti bijih-bijih lain, persekitaran sebenar mineral di mana bastnasit digali adalah lebih kompleks berbanding dengan formula kimia yang dipermudah. Terdapat banyak mineral REE florokarbonat yang sudah diketahui. Pelbagai gantian sepunya di dalam kimia bastnasit menghasilkan satu siri mineral berkaitan yang boleh ditemui bersama dalam bijih basnasit. Terdapat 3 variasi tatanama yang digunakan untuk memerihal beberapa jenis bahagian logam yang biasa terdapat di dalam siri larutan pepejal, iaitu bastnasit(Ce), bastnasit-(Y) dan bastnasit-(La). Mineral berkaitan juga boleh terbentuk daripada penggantian anion fluorin dan karbonat. Ini termasuk parisite, pelbagai jenis hidroxylbastnasit dan lain-lain. Bijih bastnasit boleh didapati di dalam pelbagai konteks igneus, merangkumi karbonatit, granit dan pegmatit, juga di dalam endapan hidrotermal dan endapan bauksit.

19 |


2.5.2

Monazit

Monazit, sejenis nadir bumi fosfat, adalah galian kedua paling biasa digunakan sebagai bijih nadir bumi. Seperti bastnasit, beberapa sistem penggelaran digunakan untuk menunjukkan komposisi unsur prima bijih monazit. Empat terma tersebut, monazit-Ce, monazit-La, monazit-Nd, dan monazit-Pr masing-masing menunjukkan banyaknya nadir bumi tetapi tidak menggambarkan kehadiran hanya satu unsur eksklusif. Monazit mengandungi lebih LREE berbanding HREE dan sentiasa mengandungi campuran pelbagai nadir bumi. Monazit pada kebiasaannya mengandungi lebih HREE berbanding endapan bijih bastnasit. Monazit adalah galian berketumpatan tinggi. Hasilnya, ia terkumpul di dalam pasir plaser daripada proses pengasingan menggunakan graviti, iaitu hasil proses luluhawa batuan igneous yang terdedah (kebanykannya pegmatit). Selain daripada itu, galian ini juga dilombong di beberapa lokasi lain. Keupayaan torium, sejenis unsur radioaktif, menggantikan nadir bumi di dalam struktur monazit, hasil sampingan radioaktif merupakan satu cabaran besar di beberapa lokasi perlombongan monazit. Dalam kes ekstrem, hasil sampingan tersebut, termasuk uranium sebagai hasil torium boleh dilombong bersama-sama monazit. Bukan semua sumber galian monazit mengandungi peratusan torium yang signifikan. 2.5.3 Xenotim

Xenotim adalah bijih nadir bumi ketiga terpenting selepas monazit dan bastnasit. Antara 3 REE bijih utama, xenotim mempunyai kadar kandungan HREE yang tertinggi. Deskripsi kimia umum untuk xenotim ialah yttrium fosfat (YPO4). Yttrium boleh digantikan dengan beberapa unsur nadir bumi berat seperti dysprosium, ytterbium, erbium dan gadolinium, diikuti terbium, holmium, thulium, lutetium, uranium dan torium. Uranium dan torium secara amnya tidak terdapat di dalam bijih xenotim dalam kuantiti yang signifikan. Uranium dan torium terdapat dalam bentuk produk sampingan yang boleh dilombong atau unsur gangguan, bergantung kepada konteks lombong, kuantiti dan lokasi. Xenotim adalah berkaitan dengan monazit. Kedua-duanya adalah fosfat yang hampir serupa. Monazit terbentuk berasaskan unsur cerium, digantikan dengan unsur-unsur kumpulan separuh pertama lanthanid iaitu unsur nadir bumi ringan (LREE). Xenotim pula terbentuk berasaskan unsur yttrium, digantikan dengan unsur-unsur nadir bumi berat (HREE). Xenotim dan mozanit boleh dijumpai di kawasan yang sama dan terhasil sejajar dengan kontinum pembentukan mineral berdasarkan perubahan suhu dan tekanan. Monazit terbentuk dalam suhu dan tekanan rendah manakala xenotim terbentuk dalam suhu dan tekanan yang tinggi. Apabila struktur kristal mineral fosfat berubah, mencerminkan suhu dan tekanan formasi, satu atau dua kumpulan unsur nadir bumi akan tersisih dari kekisi hablur.

20 |


2.6

Batuan/Plaser Bergalian Nadir Bumi

Galian yang mengandungi nadir bumi terperangkap di dalam beberapa jenis batuan seperti karbonitit. Galian nadir bumi biasanya dijumpai bersekutu dengan suit batuan (diklasifikasi sebagai batu alkali ke peralkali igneus). Galian tersebut juga dijumpai di dalam pegmatit yang bersekutu dengan magma alkali dan atau bersekutu dengan karbonatit rejahan (seperti yang terdapat di Mount Weld, Australia dan Baiyun Obo, China). 2.6.1 Karbonatit

Karbonatit adalah batuan igneus yang tediri daripada 50% mineral karbonat, umumnya kalsit dan dolomit. Ianya terhasil sebagai korok, telerang atau ambang tersetempat di dalam timbunan besar intrusif batuan alkali igneus and biasanya dijumpai sebagai breccia yang terhasil semasa ianya berlaku. Karbonatit mewakili hasil akhiran proses pengisihan igneus dengan suhu tinggi batuan penghabluran ultramafik. Karbonatit adalah leburan bersuhu rendah (500o-600o C) yang merupakan sebahagian siri batuan igneus planet ini. Kombinasi proses geologi yang meyebabkan pembentukannya masih kurang difahami dan ianya mungkin berubah berdasarkan kepada keadaan tertentu. Ia juga mewakili produk terakhir penyisihan proses penghabluran pecahan dari sumber batuan luarbiasa (jenis mantel atas) disebabkan penumpukan mineral suhu rendah semasa proses separa lebur atau kedua-duanya. Ironinya, bila silikat (biasanya kurang dari 10%) berada dalam karbonatit, ianya menjadi piroksina dan olivina yang tinggi takat leburnya. Kedua-duanya adalah unsurunsur tak serasi yang eksklusif yang kaya dalam karbonatit.

Mount Weld di Australia Barat adalah salah satu daripada lokasi endapan REE yang paling terkemuka di dunia. Ianya juga adalah salah satu pengeluar REE terbesar dunia dengan purata berat sebanyak 15.4% oksida nadir bumi terkandung di dalam bijih karbonatit. Proses luluhawa galian karbonitat di dalam struktur tersebut menyebabkan penumpuan nadir bumi ringan dalam bentuk fosfat dan laterit di bahagian permukaan bijih yang signifikan. Nisbah lombong didominasi nadir bumi ringan (LREE) dengan Cerium dan Lanthanum merangkumi 73% daripada jumlah bahan oksida. Peratusan kandungan Neodymium dan Praseodymium (23.8%) serta peratusan kandungan unsur-unsur lain yang kecil memberi asas yang kuat kepada lombong tersebut dalam persaingan jangka masa panjang. Niobium dan Tantalum pula mempunyai potensi sebagai hasil sampingan yang bernilai. Tahap kandungan torium di dalam galian lanthanid fosfat pula biasanya kurang dari 0.4% ThO2, yang menyebabkan tahap torium tipikal dalam bijih lebih kurang 0.075% ThO2. 2.6.2 Granitoid Peralkali

Kajian menunjukkan unsur endapan nadir bumi berat dari batuan peralkali terdapat dalam lapangan sebaran dengan kadar nisbah La/Gd dan Eu/Eu yang relatifnya rendah. Ini mungkin disebabkan oleh terbitan hos batuan peralkali dari sumber kerak21 |


yang terdapat dalam kandungan plagioklas. Xenotim plaser dari Malaysia juga berada dalam lapangan peralkali. Granitoid dari Main Range Granites, terutama di Perak dan Selangor, adalah sumber unsur nadir bumi yang terkandung dalam monazit dan xenotim. 2.6.3 Endapan plaser

Mineral monazit dan xenotim diekstrak dari endapan plaser lombong bijih timah di Perak dan Selangor, Malaysia. Dengan kelembapan industri perlombongan bijih timah, jumlah monazit dan xenotim yang dihasilkan juga menurun. Sebelum tahun 1988, xenotim dari Malaysia merupakan sumber yttrium terbesar dunia. 2.7 Penawaran dan Permintaan Nadir Bumi

Di dalam satu laporan tinjauan United States Geological Survey (USGS) pada tahun 2009, jumlah keseluruhan rizab nadir bumi mencecah 99 juta tan metrik. Sejumlah besar rizab dilaporkan terdapat di China dengan 36 juta tan metrik (36.5%) berbanding Malaysia yang berjumlah 30,000 tan metrik (0.03%). Tinjauan sama juga melaporkan pengeluaran lombong dan rizab nadir bumi dunia seperti yang terdapat pada Jadual 2.3 dan 2.4. JADUAL 2.3 PENGELUARAN DUNIA DAN RIZAB NADIR BUMI Pengeluaran Lombong (tan) 2008 2009 650 120,000 650 120,000 Rizab (tan)

Negara Amerika Syarikat Australia Brazil China Negara-negara Komanwel India Malaysia Lain-lain Negara Jumlah Global

13,000,000 (13.19%) 5,400,000 (5.48% 48,000 (0.05%) 36,000,000 (22.32%)

n.a 2,700 380 n.a 124,000

n.a 2,700 380 n.a 124,000

19,000,000 (19.27%) 3,100,000 (3.14%) 30,000 (0.03%) 22,000,000 (22.32%) 99,000,000

22 |


Perlu diingatkan bahawa dari segi ekonomi, bukan semua rizab sesuai untuk dilombong. Hanya sebahagian sahaja dari rizab di atas dilombong. Di dalam satu laporan kepada Kongres AS akhir tahun 2010, Perkhidmatan Penyelidikan Kongres melaporkan bahawa permintaan tahunan nadir bumi adalah sebanyak 134,000 tan. Dengan hanya 124,000 tan pengeluaran setahun, terdapat kekurangan sebanyak 10,000 tan penawaran nadir bumi. Namun, kekurangan ini dapat diatasi dengan jumlah stok simpanan yang sedia ada. Persatuan Nadir Bumi China (CSRE) mengunjurkan permintaan nadir bumi global akan meningkat kepada 170,000 tan menjelang tahun 2015 dengan kadar pertumbuhan sebanyak 76% setahun. Permintaan nadir bumi dipacu oleh Jepun diikuti Amerika Syarikat. Jumlah eksport 2010 menunjukkan Jepun mengimport lebih kurang 50% (16,022 tan) sementara AS mengimport sejumlah 19% (6,196 tan). Negara-negara lain yang mengimport nadir bumi termasuk Belanda (4%, 1,402 tan), Jerman (3%, 945 tan), Itali (3%, 853 tan), United Kingdom (2%, 548 tan), Korea Selatan (1%, 394 tan) dan lain-lain (11%, 3,580 tan). JADUAL 2.4 RIZAB NADIR BUMI DUNIA Negara Rizab (tan) USA 11,771,600 (7.23%) Australia 13,420,500 (8.25%) Brazil 52,597,000 (32.32%) China 36,000,000 (22.12%) CIS 19,000,000 (11.68%) Vietnam 14,800,000 (9.10%) India 3,100,000 (1.91%) Canada 4,389,500 (2.70%) South Africa 1,254,000 (0.77%) Greenland 4,890,000 (3.01%) Malawi 107,000 (0.07%) Turkey 130,500 (0.08%) Kyrgyztan 291,000 (0.18%) Kenya 972,000 (0.60%) Jumlah Global 162,724,100 Sumber: Laporan USGS, CSRE dan Roskill, 2010 2.8 Perlombongan dan Pemprosesan

Kepelbagaian endapan bumi memerlukan kepelbagaian teknologi perlombongan dan pemprosesan. Biasanya nadir bumi dieksploit sebagai hasil sampingan dari logam lain. Contohnya di lombong nadir bumi terbesar dunia di Bayan-Obo, China, di mana hasil utamanya adalah besi. Selain itu, pengeskstrakan nadir bumi yang lebih juga juga boleh didapati dari hasil sampingan perlombongan uranium dan titanium. Teknik pemprosesan bijih mentah yang paling selalu digunakan ialah kaedah pemekatan (juga dipanggil penceriaan) dengan penggilingan dan pengapungan. Teknik ini digunakan di Bayan-Obo dan lombong

23 |


Sichuan di China, Mountain Pass di Amerika Syarikat dan untuk seketika di Mount Weld, Australia. Batuan yang mengandungi mineral nadir bumi diproses secara fizikal melalui beberapa langkah termasuk perlombongan, pengisaran dan pengasingan fizikal untuk menghasilkan bijih pekat sebelum melalui peringkat seterusnya. Langkah-langkah utama ditunujukkan di dalam Rajah 2.2:

PERLOMBONGAN1 10% REO Bijih dengan kepekatan rendah

PENGGILINGAN

PENGAPUNGAN30 70% REO Bijih pekat

PROSES SELANJUTNYA

RAJAH 2.2 LANGKAH-LANGKAH UTAMA DALAM PERLOMBONGAN DAN PENCERIAAN NADIR BUMI

2.8.1

Perlombongan

Perlombongan nadir bumi selalunya dijalankan dengan kaedah perlombongan terbuka. Namun, terdapat beberapa endapan yang memerlukan kaedah perlombongan bawah tanah seperti di Thor Lake, Canada. Dalam perlombongan terbuka, sebelum bijih yang kaya dengan logam dapat digali, bahan beban atas (tanah dan tumbuhan yang terdapat di atas batuan) serta batu-batu buangan (yang tidak mempunyai bijih logam) perlu dikeluarkan.

24 |


2.8.2

Penggilingan

Bijih yang telah dilombong seterusnya dipecahkan dan digiling menjadi serbuk halus di dalam penggiling untuk menghasilkan luas permukaan yang lebih besar bagi tujuan pengasingan seterusnya. 2.8.3 Pengasingan Mineral Nadir Bumi

Mineral nadir bumi diasingkan dari bahan-bahan lain dalam bijih dengan kaedah fizikal. Kaedah yang paling banyak digunakan ialah pengapungan yang memerlukan penggunaan air dan bahan kimia (ejen pengapungan) serta tenaga yang tinggi. Bahan suapan kepada proses pengapungan ini ialah bijih mentah yang telah digiling halus dengan kepekatan (gred) REO yang rendah (1 10 %). Hasil proses pengapungan ialah bijih pekat yang diperkaya dengan unsur nadir bumi yang tinggi (30 70%). Aliran sisa yang besar yang digelar tailings, adalah terdiri dari campuran air, bahan kimia proses dan mineral halus. Tailings ini akan mmbentuk satu kawasan yang menjadi takungan buatan. Tailings mengandungi 500 ppm torium oksida dan 30 ppm uranium oksida. 2.8.4 Pemprosesan

Bijih pekat yang terhasil kemudiannya diproses untuk mengekstrak unsur-unsur nadir bumi. Ia diangkut ke kilang penapisan dan unsur-unsur nadir bumi diekstrak dan diasingkan mengikut jenis-jenis unsur yang diperlukan. Kaedah alternatif yang digunakan dalam melombong nadir bumi ialah proses teknologi pengurasan in situ yang digunakan di lombong unsur nadir bumi berat (HREE) di China. Lombong nadir bumi di Mount Weld, Australia adalah dari jenis lombong terbuka, di mana bijih dengan nilai gred REO 15% dilombong. Mineral tersebut diproses di kilang pemekatan untuk menghasilkan bijih pekat dengan kepekatan 40%. Proses selanjutnya yang akan mengekstrak dan mengasingkan unsur-unsur nadir bumi pula akan dilakukan di kilang Lynas Advanced Materials Plant di Gebeng, Pahang, Malaysia. 2.9 Pemisahan Unsur-unsur Nadir Bumi

Terdapat beberapa pilihan dalam proses pemisahan dan pengasingan unsur nadir bumi dari bijih galian, seperti yang terdapat di Jadual 2.5 (mukasurat 26) dan Rajah 2.3 (mukasurat 28). Proses yang paling biasa digunakan ialah proses pemecahan asid sulfurik. Bijih mineral pekat melalui proses pemecahan asid sulfurik pekat pada suhu 600o C selama 3 jam, menghasilkan nadir bumi sulfat, kalsium sulfat dan gas karbon dioksida dari penguraian karbonat. Nadir bumi sulfat yang larut dalam air dikuras daripada bijih yang retak menggunakan air berulangkali sebelum ditapis. Pepejal ditapis terdiri daripada kalsium sulfat (gypsum) dan logam-logam lain. Bendasing-bendasing lain di dalam nadir bumi sulfat kemudian dipisahkan menggunakan kaedah pemendakan dengan mencampurkan magnesium oksida untuk mendapatkan pH 3.5 4. Pepejal yang diasingkan kemudiannya ditapis.

25 |


JADUAL 2.5 PROSES PENGEKSTRAKAN Penguraian REE a) Kaedah Asidik a) Kaedah Asidik Pemisahan dan Penapisan REO Pengekstrakan Logam RE

Mineral

Benefikasi

Jenis Campuran Bastnaesit dan Monazit REO dipanaskan hingga 400C dan 500C dalam asid sulfurik pekat untuk mengasingkan fluorida dan CO2. Kemudian larutan ini dilesaplarut dalam air dan ditapis untuk menyahkan bendasing. REO dipanaskan hingga 400C dan 500C dalam asid sulfurik pekat untuk mengasingkan fluorida dan CO2. Kemudianlarutan ini dilesaplarut dalam air dan ditapis untuk menyahkan bendasing. REE ini kemudian dilesaplarut dalam agen pelarut seperti ammonium bikarbonat (NH4)HCO3 dan asid hidroklorik. REE klorida (RECl3) akan terhasil. Proses ini digunakan dalam menghasilkan 90% produk.

Bijih ini dihancurkan kepada bahan bersaiz kelikir dan dibawa ke kilang penggilingan. Nadir bumi (gred 30-60% REO) dihasilkan sebagai produk sampingan melalui proses pemisahan magnetik berintesiti rendah dan tinggi serta proses pengapungan. Produk utama dalam proses ini adalah besi. REE ini kemudian dilesaplarut dalam agen pelarut seperti ammonium bikarbonat (NH4)HCO3 dan asid hidroklorik. REE klorida (RECl3) akan terhasil. Proses ini digunakan dalam menghasilkan 90% produk. b) Kaedah Alkali

Logam nadir bumi ringan diekstrak menggunakan elektrolisis garam lebur berdasarkan oksida atau klorida. Logam sederhana dan berat seperti Sm, Eu, Tb dan Dy dihasilkan melalui penurunan Metallothermic dalam keadaan vakum. Tindakbalas dijalankan pada suhu 1450 1750 C dan memerlukan gas nadir seperti Argon.

b) Kaedah Alkali

26 |


Bastnaesit

(Sichuan)

Perlombongan Permukaan : Bijih adalah endapan nadir bumi jenis granit alkali. Bijih tersebut dihancurkan kepada bahan bersaiz kelikir dan dibawa ke kilang penggilingan. Dua kaedah digunakan iaitu:

-

-

Dari pemisahan graviti kepada pemisahan magnetik. Dari pemisahan graviti kepada proses pemisahan pengapungan.

Nadir bumi mencapai gred 70% REO. Proses yang digunapakai masakini untuk memproses bastnaesit Sichuan adalah proses pengoksidaan roasting lesaplarut hidroklorik. Ia dijalankan pada suhu 600 C untuk menyahkan CO2. RE dilesaplarut dalam asid hidroklorik, pemendakan oleh larutan sodium hidroksida dan dilesaplarut sekali lagi dalam asid hidroklorik sehingga menghasilkan REE klorida (RECl3).

27 |


Rajah 2.3

Gambarajah Aliran Blok Pemisahan Pemecahan dan Kepekatan

28 |


Larutan nadir bumi sulfat akan melalui proses penulenan menggunakan pengekstrakan pelarut oleh pengekstrak organik dalam kerosin. Pengekstrak organik tersebut ialah di(2ethylhexyl) phosphoric acid, 2-ethylhexyl phosphoric acid mono-2-ethylhexyl ether, dan isooctylamine. Nadir bumi sulfat diekstrak ke dalam pelarut manakala bendasing akan kekal di dalam fasa akueus asidik. Keseluruhan proses ini diulang bagi memastikan kadar ketulenan produk nadir bumi yang tinggi dicapai. Untuk mendapat pengekstrakan yang efisien, nadir bumi sulfat dalam fasa organik tadi disental dengan asid sulfurik cair atau asid hidroklorik untuk menyingkirkan bendasing. Nadir bumi sulfat dalam fasa organik yang telah disental tadi kemudiannya dilurut dengan 6M asid hidroklorik untuk mendapatkan garam nadir bumi klorida di dalam fasa akueus. Proses pengekstrakan tadi boleh dilakukan dengan pilihan untuk menghasilkan campuran nadir bumi klorida atau nadir bumi klorida yang tertentu. Nadir bumi klorida bersifat menghakis dan sukar untuk dikendalikan dan disimpan, dan ditukarkan ke bentuk karbonat atau oksida bagi tujuan simpanan dan pengangkutan. Larutan akueus nadir bumi klorida melalui proses penulenan dengan cara pengekstrakan pelarut bagi mendapatkan produk 99% tulen. Sodium karbonat kemudian ditambah ke dalam larutan akueus tadi untuk pemendapan nadir bumi sulfat pada pH yang sesuai. Produk boleh didapati dalam bentuk oksida bergantung kepada kegunaan dan permintaan. Untuk menghasilkan oksida, nadir bumi karbonat boleh dikalsin pada suhu 900oC. 2.10 Risiko Keselamatan dan Kesihatan Aktiviti Penghasilan Nadir Bumi

Risiko keselamatan pekerjaan dan awam serta kesihatan yang berkaitan dengan nadir bumi terdapat pada proses perlombongan, pengangkutan, pemprosesan, pelupusan bahan buangan serta peringkat penyahtauliahan. Di Malaysia, nadir bumi terdapat dalam bentuk hasil sampingan perlombongan bijih timah dan pemprosesan tahi lombong atau amang dalam mengekstrak mineral bernilai, serta bijih nadir bumi yang diimport untuk diproses menjadi nadir bumi oksida. Oleh kerana unsur-unsur nadir bumi wujud secara semula jadi di dalam bahan galian nadir bumi dan bukan nadir bumi, (e.g. ilmenit, zirkon etc.), isu keselamatan dan risiko kesihatan berkaitan penghasilan nadir bumi perlu ditangani semasa proses perlombongan timah, iaitu proses amang (nadir bumi dan bukan nadir bumi) serta pelupusan sisa buangan. Dengan pengenalan kilang pemprosesan mineral dengan bahan beradioaktif yang wujud bersemulajadi (naturally occurring radioactive materials, NORM) yang lebih besar dan maju, seperti di Huntsman Tioxide (M) Sdn Bhd serta Lynas Advanced Material Plant yang sedang dalam pembinaan, bahan mentah dan mineral bijih pekat akan digunakan dalam kuantiti yang besar. Bahan mentah dan mineral ini diimport dari negara-negara seperti Australia dan India, dan akan menyebabkan lebih risiko keselamatan dan kesihatan semasa proses pengekstrakan fizikal dan kimia.

29 |


2.10.1 Impak Pemprosesan Nadir Bumi kepada Keselamatan Pekerjaan dan Kesihatan Semasa proses amang, kedua-dua kaedah pemisahan iaitu pemisahan graviti basah serta pemisahan magnetik dan electrostatik fizikal tinggi kering digunakan. Pemisahan kering menyebabkan persekitaran kerja yang berhabuk. Habuk-habuk yang terhasil terdiri daripada habuk galian dan silika yang terbukti merbahaya kepada kesihatan sekiranya disedut atau dihadam. Sistem pengudaraan yang buruk, amalan kebersihan yang buruk di kalangan pekerja dan kegagalan menggunakan Peralatan Keselamatan Peribadi (atau, Personal Protective Equipment, PPE) (seperti respirator) dengan baik meningkatkan lagi kebarangkalian untuk terdedah kepada bahaya dan menyebabkan penyakit respiratori seperti pneumokoniosis. Pneumokoniosis merangkumi spektrum penyakit yang luas dari penyakit bercirikan serakan tindakbalas pulmonary collagenous dan beban habuk bioaktif yang relatifnya kecil (contohnya silikosis, asbestosis) kepada penyakit yang kebanyakannya tidak bercirikan tindakbalas collagenous di dalam keadaan beban berat habuk paru-paru (pneumokoniosis pekerja batu arang) (Becklake 1992). Beberapa kajian telah menunjukkan potensi hubungkait penyakit paru-paru dengan nadir bumi (Porru dll 2001; Yoon dll. 2005). Walaubagaimanapun tidak ada laporan dari kajian epidemiologikal di Malaysia berkenaan pendedahan seperti di atas. Radionukleid semulajadi (NOR), seperti uranium dan torium serta progeni mereka yang wujud bersama-sama mineral nadir bumi (e.g. monazit, xenotim) dan juga mineral berharga lain (e,g, ilmenit, zirkon dll.) telah ditambah menggunakan teknologi semasa proses pengasingan. Bahan-bahan yang mengandungi NOR yang telah ditambah secara teknologi (Technology-Enhanced NORM, atau, TENORM) menambah lagi masalah kesihatan yang berkaitan dengan radiasi pengionan atau risiko radiologi (AELB, 1991; Hewson, 1993; Zaidan and Ismail, 1996; Ismail, 1997; Vearrier, et al., 2009). Pada 1991, Lembaga Perlesenan Tenaga Atom (AELB) melaporkan satu kajian yang dijalankan ke atas 29 kilang-kilang amang. Berdasarkan penyedutan habuk radioaktif terapung, progeni radon dan thoron serta radiasi luaran, kajian menunjukkan dos yang telah disedut pekerja-pekerja melebihi 5 mSv y-1 (AELB, 1991). Kadar maksimum dos yang dibenarkan untuk pekerja dan orang awam adalah masing-masing sebanyak 20mSy y-1 dan 1 mSy y-1. Oleh itu, berpandukan klasifikasi pekerja-pekerja tersebut, (i.e. samada sebagai pekerja radiasi atau pekerja bukan radiasi), mereka mungkin atau mungkin tidak telah melebihi dos yang ditetapkan AELB. Siri uranium dan torium mempunyai progeni yang bertindak sebagai pemancar gamma, alfa dan beta, dan dianggap sebagai ancaman radiasi dalaman dan luaran. Radiasi pertukaran tenaga sejajar tinggi (e,g partikel alfa dan beta) mempunyai kuasa penembusan yang relatifnya rendah berbanding radiasi gamma, namun boleh menyebabkan kerosakan kepada sel di dalam tubuh badan melalui penghadaman, penyedutan dan suntikan. Amalan kebersihan yang lemah serta kegagalan memakai alat pernafasan di kalangan pekerja amang menyumbang kepada risiko radiasi kerana30 |


terdedah kepada pemancar alfa dan beta. Kajian perbandingan aberasi kromosom akibat radiasi di kalangan pekerja TENORM di Malaysia menunjukkan bahawa kekerapan lebih tinggi dikesan di kalangan pekerja kilang amang berbanding pekerja kilang pemprosesan ilmenit (Zaidan d

RE Report Malay

Documents

Transcript of RE Report Malay