Eksplorasi Mineral Nadir Bumi di Malaysia

Oleh: Arda Anasha Binti Jamil
Calon Pelajar Sarjana Geofizik Kejuruteraan dan Persekitaran

Dr. Mohd Hariri Arifin
Pensyarah di Program Geologi, Jabatan Sains Bumi dan Alam Sekitar, Fakulti Sains dan Teknologi,
Universiti Kebangsaan Malaysia

Usaha merancakkan semula industri mineral amnya dan eksplorasi unsur nadir bumi (Rare Earth Element, REE) khasnya seperti yang dinyatakan dalam Kerangka Pelan Transformasi Industri Mineral Negara 2021-2030 adalah suatu usaha dan pelan yang baik serta mampu memberi impak positif khususnya bagi sektor ekonomi negara.

Unsur nadir bumi terbahagi kepada dua kumpulan kecil iaitu unsur nadir bumi ringan (Light Rare Earth Element, LREE) dan unsur nadir bumi berat (Heavy Rare Earth Element, HREE). Dahulu, permintaan unsur nadir bumi dalam pelbagai industri pembuatan tidaklah begitu popular. Walau bagaimanapun, dalam tempoh 10 tahun kebelakangan ini, permintaan dunia terhadap bahan ini melonjak dua kali ganda dek kerana peningkatan kemajuan teknologi dunia termasuklah kepesatan pembangunan teknologi hijau. Teknologi hijau merujuk kepada produk, alatan, atau sistem yang bersifat mesra alam sekitar dan alam semulajadi, selamat untuk manusia dan alam sekitar, menjimatkan tenaga dan sumber asli serta mempunyai pembebasan Gas Rumah Hijau yang rendah atau sifar. Malaysia adalah salah sebuah negara yang mendokong pembangunan teknologi hijau ini. Hal ini dibuktikan dengan pelancaran Dasar Teknologi Hijau Negara pada tahun 2009 serta komitmen berterusan dalam pengukuhan pelaburan industri teknologi hijau ini.

Antara matlamat utama Dasar Teknologi Hijau Negara ini ialah untuk mewujudkan negara yang rendah karbon, membantu pertumbuhan industri teknologi hijau, meningkatkan keupayaan inovasi dalam pembangunan teknologi hijau serta menggalakkan penggunaan meluas teknologi hijau. Komitmen berterusan Malaysia dalam pembangunan teknologi hijau ini juga dapat dibuktikan dengan jumlah pelaburan industri teknologi hijau yang telah diluluskan iaitu sekitar RM2.23 bilion pada tahun 2020. Dunia menjangkakan permintaan unsur nadir bumi akan terus meningkat disebabkan permintaan industri sedia ada dan pertambahan disebabkan oleh sektor pembuatan kereta hibrid, kereta elektrik dan juga turbin angin.

Berdasarkan kajian Balaram 2019, unsur nadir bumi dunia boleh dijumpai dalam 5 deposit yang berbeza. 5 jenis deposit tersebut adalah:

i – Batuan igneus

Batuan igneus seperti granit alkali, pegmatit dan karbonatit yang terhasil dari penyejukan magma mengalami tindak balas kompleks akibat beberapa faktor seperti suhu, tekanan dan kimia batuan sekeliling telah menyumbang kepada penghasilan dan pengayaan nadir bumi. Deposit nadir bumi terbesar dunia yang terletak di Bayan Obo, China merupakan salah satu contoh deposit nadir bumi dari batuan igneus.

ii – Sisa (Residual deposit)

Deposit jenis ini terhasil akibat proses luluhawa yang berlaku terhadap batuan yang kaya dengan mineral nadir bumi. Proses luluhawa kuat terhadap batuan seperti karbonatit dan granit menyebabkan pengayaan unsur nadir bumi berlaku di dalam tanah. Deposit jenis ini juga dikenali sebagai deposit jenis lempung jerapan ion. Proses luluhawa yang berlaku terhadap mineral nadir bumi menyebabkan ion nadir bumi menjerap kepada mineral lempung. Setakat ini, deposit jenis ini yang terbesar dijumpai dan dilombong di selatan China. Selain itu, mineral bauksit iaitu sumber bijih aluminium terhasil daripada proses luluhawa batuan aluminosilikat juga diketahui mempunyai potensi kaya kandungan unsur nadir bumi.

iii- Plaser mineral berat (Heavy mineral placer deposit)

Kebanyakan pengumpulan deposit nadir bumi jenis plaser ini adalah pengumpulan yang terhasil daripada proses hakisan yang berlaku di kawasan batuan granit atau batuan metamorfik. Monazit adalah salah satu mineral nadir bumi yang biasa terkumpul dalam deposit plaser sisa ini. Mineral monazit ini mengandungi LREE. Di India, mineral monazit merupakan sumber LREE utama negara itu. Di Malaysia, deposit plaser kaya timah berpotensi untuk pengumpulan mineral monazit.

iv – Arang batu

Oleh kerana permintaan unsur nadir bumi meningkat, dunia mula mencari sumber alternatif untuk memastikan kelangsungan bekalan nadir bumi ini terutama bagi negara-negara yang bergantung sepenuhnya kepada bekalan nadir bumi import. Beberapa kajian telah menunjukkan debu arang berpotensi untuk menjadi sumber nadir bumi. Walaupun saintis percaya arang mampu menjadi sumber nadir bumi pada masa akan datang, perkara ini masih dalam kajian dan tiada lagi bekalan nadir bumi yang datang dari sumber ini direkodkan.

v – Endapan pentas benua dan dasar lautan

Deposit jenis dasar lautan ini terhasil sama seperti proses deposit plaser terjadi. Mineral yang terhakis di daratan terkumpul di kawasan pesisir pantai hingga ke kawasan laut yang lebih dalam. Pentas benua mengandungi deposit fosforit yang besar. Beberapa kajian mendapati deposit fosforit ini mengandungi kandungan nadir bumi yang signifikan.

Di Malaysia, jenis deposit nadir bumi yang cuba diusahakan dan dibangunkan adalah dari jenis deposit sisa atau lebih dikenali sebagai deposit jenis lempung jerapan ion. Kajian awal yang dijalankan oleh Jabatan Mineral dan Geosains Malaysia (JMG) berjaya mengenalpasti beberapa kawasan granit terluluhawa mengandungi kandungan nadir bumi yang berpotensi untuk dibangunkan. Kerajaan melalui Kerangka Pelan Transformasi Industri Mineral Negara 2021-2030 menganggarkan nilai sumber nadir bumi negara adalah sekitar RM700 bilion.

Bagi kaedah eksplorasi, China merupakan negara yang menjadi rujukan utama memandangkan negara tersebut adalah pelopor bagi perlombongan unsur nadir bumi jenis lempung jerapan ion iaitu sejak lebih 30 tahun yang lalu. Di selatan Jiangxi, China ketebalan profil luluhawa adalah sekitar 30-45m. Mereka menggunakan syaf cetek atau gerudi cetek sebagai kaedah eksplorasi utama. Walau bagaimanapun, kaedah-kaedah ini mempunyai kekangan dari segi capaian kedalaman, selain ia mengambil masa yang lama dan tenaga kerja yang banyak. Penyodok Probing atau juga dikenali sebagai gerudi Gannan merupakan kaedah baru yang digunakan dimana kaedah ini boleh mencapai kedalaman lebih 40m, ianya lebih menjimatkan kos dan lebih selamat menjadikan kaedah tersebut pilihan yang popular untuk  digunakan dalam aktiviti eksplorasi pada masa kini. Kaedah geofizik adalah salah satu kaedah yang boleh dipertimbangkan dalam kerja penentuan ketebalan profil luluhawa atau lapisan tanah. Lapisan tanah mempunyai kandungan lempung yang tinggi. Dengan menggunakan kaedah keberintangan elektrik contohnya, lapisan tanah dan batuan dasar dapat dibezakan kerana keduanya mempunyai nilai keberintangan yang berbeza. Lapisan tanah lazimnya mempunyai nilai keberintangan yang rendah dan batuan dasar seperti granit mempunyai nilai keberintangan yang tinggi. Perbezaan nilai keberintangan ini dapat membantu dalam kerja pemetaan subpermukaan.

Teknologi analisis kimia yang maju pada masa kini membolehkan kandungan setiap 17 unsur nadir bumi dalam satu-satu sampel dapat ditentukan dengan tepat. Oleh itu, dengan mengetahui kandungan setiap unsur nadir bumi dalam sampel, bukan sahaja jasad bijih dapat digariskan malah jasad setiap satu unsur nadir bumi juga dapat digariskan. Selain itu, jasad bijih juga dapat digariskan mengikut gred sama ada ia bergred rendah atau bergred industri. Hal ini akan dapat membantu dalam mengurus sumber dengan cekap, baik dan efisyen.

Kaedah perlombongan yang diamalkan oleh China pada masa ini ialah proses larut resap in-situ (in-situ leaching). Kaedah ini mula diperkenalkan sekitar tahun 1996, selepas kaedah-kaedah perlombongan sebelumnya iaitu “pool leaching” dan “heap leaching” menyebabkan kerosakan alam sekitar yang begitu jelas dan ketara. Perbezaan kaedah perlombongan dengan menggunakan proses larut resap in-situ ini berbanding kaedah-kaedah sebelumnya ialah kaedah ini tidak menyebabkan kemusnahan fizikal yang ketara. Ini kerana kaedah ini tidak memerlukan kawasan hutan dan tumbuhan dibersihkan secara besar-besaran serta ianya juga tidak melibatkan kerja-kerja peletupan atau kerja-kerja pengorekan dan pengalihan tanah. Cecair bahan kimia iaitu ammonium sulfat untuk melarut resap dan mengekstrak unsur nadir bumi akan dimasukkan ke dalam tanah melalui lubang yang telah digerudi (Gambar 3).

Melalui mekanisma pertukaran ion, unsur nadir bumi akan dibebaskan ke dalam cecair kimia. Cecair tersebut kemudiannya akan disalurkan keluar dan dimasukkan ke dalam kolam khas serta dicampur dengan sejenis asid (ammonium bikarbonat atau asid oksalik) untuk membolehkan proses pemendakan berlaku. Proses pemendakan ini akan diikuti dengan proses tekanan dan kalsinasi untuk menghasilkan bijih nadir bumi dalam bentuk campuran nadir bumi oksida atau juga disebut sebagai cake. Walau bagaimanapun, kajian menunjukkan kaedah larut resap in-situ ini turut memberi kesan yang serius kepada alam sekitar. Kaedah ini boleh menyebabkan pencemaran air bawah tanah dan juga menyebabkan banyak tanah runtuh berlaku. Oleh itu, adalah penting untuk memastikan faktor hidrogeologi dan geoteknikal diambil kira dalam aktiviti perlombongan ini untuk memastikan ianya dijalankan dengan efisyen, bertanggungjawab dan mampan.

Lombong-lombong haram dipercayai akan mula wujud oleh kerana unsur nadir bumi ini mempunyai nilai yang sangat tinggi dalam pelbagai industri serta kaedah perlombongannya jauh lebih mudah berbanding kaedah perlombongan tradisional. Perkara ini perlulah dipandang serius dan ditangani dari peringkat awal untuk mengelakkan berlakunya ketirisan pendapatan negara dan juga kerosakan alam sekitar yang lebih serius. Negara juga perlu memastikan penguatkuasaan undang-undang yang tegas dan ketat serta merangka satu pelan untuk menjalankan program perlombongan yang bukan sahaja menfokus kepada pengeluaran dan permintaan tetapi juga melibatkan perancangan pemulihan serta perlindungan alam sekitar.

Pelaksanaan Kerangka Pelan Transformasi Industri Mineral Negara 2021-2030 yang telah dilancarkan dilihat seiring dengan hasrat Malaysia untuk menjadi negara peneraju industri teknologi hijau di Asia. Pembangunan dan perlombongan unsur nadir bumi ini dilihat mampu menjadi penyumbang ekonomi negara bukan sahaja dalam industri perlombongan malah dalam industri pembuatan teknologi termaju. Walaupun aktiviti perlombongan berkait rapat dengan isu persekitaran, namun jika dilaksanakan secara mampan dan semua pihak berganding bahu menjalankan pelbagai kajian dari sudut eksplorasi, perlombongan serta kesan kepada persekitaran, suatu garis panduan yang strategik dapat dihasilkan disamping penguatkuasaan undang-undang yang tegas. Mungkin SOP perlombongan unsur nadir bumi yang telah disediakan oleh JMG Perak dapat digunakan dan diperhalusi dalam memastikan  panduan tersebut sesuai dengan persekitaran di Malaysia. Semoga usaha-usaha ini dapat membantu negara untuk merancakkan semula industri mineral dan mampu memberi impak yang tinggi kepada pembangunan ekonomi dan pendapatan negara.

RUJUKAN

Balaram, V. 2019. Geoscience Frontiers Rare earth elements : A review of applications , occurrence , exploration , analysis , recycling , and environmental impact. Geoscience Frontiers 10(4): 1285–1303.

Ghazali, M.A., Rafek, A.G., Md Desa, K. & Jamaluddin, S. 2013. Effectiveness of Geoelectrical Resistivity Surveys for the Detection of a Debris Flow Causative Water Conducting Zone at KM 9, Gap-Fraser’s Hill Road (FT 148), Fraser’s Hill, Pahang, Malaysia. Journal of Geological Research 2013: 1–11.

Kementerian Tenaga dan Sumber Asli (KeTSA). (n.d.). KERANGKA PELAN TRANSFORMASI INDUSTRI MINERAL NEGARA 2021-2030.

Malaysia komited perkukuh pelaburan teknologi hijau. (n.d.). . https://www.bharian.com.my/bisnes/lain-lain/2021/01/780058/malaysia-komited-perkukuh-pelaburan-teknologi-hijau [6 Disember 2021].

Rare Earth Metals: Heavy vs. Light – Magnets – MPCO Magnetics. (n.d.). . https://www.mpcomagnetics.com/blog/rare-earth-metals-heavy-vs-light/ [7 Disember 2021].

Teknologi Hijau – MIDA | Malaysian Investment Development Authority. (n.d.). . https://www.mida.gov.my/ms/industri/perkhidmatan/teknologi-hijau/ [6 Disember 2021].

Vahidi, E., Navarro, J. & Zhao, F. 2016. An initial life cycle assessment of rare earth oxides production from ion-adsorption clays. Resources, Conservation and Recycling 113: 1–11.

Wang, D., Zhao, Z., Yu, Y., Dai, J., Deng, M., Zhao, T. & Liu, L. 2018. Exploration and research progress on ion-adsorption type REE deposit in South China. China Geology 1(3): 414–423.

Foto kredit – MarketWatch