Dari Garam dan Limbah Sawit ke Baterai Siap Pakai: Proses Produksi Sodium-Ion di Tangan Indonesia

Di tulisan sebelumnya, saya sudah membahas cara kerja sodium-ion battery (SIB) dan tiga varian katodanya. Kali ini saya ingin turun ke lantai pabrik — secara kiasan — dan menelusuri bagaimana sebutir garam laut dan setumpuk kulit salak bisa berakhir menjadi sebuah sel baterai yang siap dipasang di kendaraan listrik atau sistem penyimpanan energi.

Sebelum lebih jauh: tulisan ini adalah hasil membaca dan mengompilasi sejumlah jurnal ilmiah, laporan teknis, dan paten yang saya cantumkan di bagian akhir. Saya bukan peneliti baterai, dan ini bukan hasil penelitian saya sendiri. Saya mencoba memahami — lalu menceritakan kembali — apa yang sudah diteliti dan dipublikasikan oleh para ilmuwan di bidang ini. Kalau ada yang ingin menelusuri lebih dalam, sumber aslinya ada di sana dan saya sangat mendorong untuk membacanya langsung.

Ini penting karena Indonesia tidak bisa hanya menjadi penonton atau pemasok bahan mentah. Untuk benar-benar memiliki nilai tambah dari revolusi baterai ini, kita perlu memahami dan menguasai prosesnya — bukan hanya bahan bakunya.

Ilustrasi fasilitas produksi sel baterai sodium-ion — dari pelapisan elektroda hingga pengisian elektrolit, semua terjadi dalam ruangan terkontrol kelembaban ketat. Lini produksi ini kompatibel dengan infrastruktur LIB yang sudah ada.

Mengapa Proses Produksi SIB Relevan untuk Indonesia?

Ketika CATL meluncurkan Naxtra pada April 2025 dengan densitas energi 175 Wh/kg dan kemampuan fast charging 15 menit, dunia mulai serius melirik SIB sebagai teknologi produksi massal. Bukan lagi teknologi lab.

Yang menarik bagi Indonesia adalah fakta yang saya sebut di tulisan sebelumnya: hampir seluruh bahan baku SIB ada dalam satu yurisdiksi kita. Tapi bahan baku saja tidak cukup. Yang membedakan Malaysia dengan Singapura, atau Indonesia dengan Vietnam dalam rantai nilai baterai global, adalah kemampuan memproses — mengubah bahan baku menjadi komponen sel yang memenuhi spesifikasi teknis ketat.

Angka kompatibilitas 70% itu penting sekali. Artinya, investasi fasilitas LIB yang sudah ada — termasuk lini LG Energy Solution di Karawang — bisa dikonversi sebagian untuk SIB tanpa harus membangun dari nol. Ini efisiensi modal yang signifikan jika direncanakan dengan benar.

Gambaran Peta Jalan: 6 Tahap dari Bahan Baku ke Sel Siap Pakai

• 1
  Sintesis Material Aktif Katoda

  Untuk varian TMO (Transition Metal Oxide) seperti yang digunakan CATL Naxtra, katoda disintesis dari garam sodium karbonat (Na₂CO₃) yang dicampur dengan prekursor logam transisi — nikel, mangan, atau besi — melalui proses co-precipitation atau solid-state sintering pada suhu 600–900°C. Indonesia memiliki keunggulan di sini: Na₂CO₃ bisa diproduksi dari NaCl garam laut melalui proses Solvay, dan nikel tersedia dari cadangan 22% global kita. Untuk varian PBA yang lebih murah, prosesnya lebih sederhana lagi — reaksi presipitasi larutan besi (III) dengan natrium ferosianida pada suhu kamar.

  Potensi Indonesia: Na₂CO₃ dari garam laut 108.000 km pantai · Nikel ~22% cadangan global · Besi dari industri baja nasional
• 2
  Karbonisasi Biomassa → Hard Carbon Anoda

  Ini adalah tahap yang paling menarik dari sudut pandang Indonesia. Hard carbon — material anoda utama SIB — diproduksi melalui pirolisis biomassa pada suhu 1.000–1.400°C dalam atmosfer inert (argon atau nitrogen), tanpa oksigen. Limbah pertanian Indonesia menjadi kandidat kelas dunia: kulit salak telah diuji dan menghasilkan hard carbon dengan kapasitas ~300 mAh/g, setara material komersial. Cangkang sawit dan sekam padi memberikan hasil yang serupa. Riset yang dipublikasikan di MDPI Nanomaterials (2025) mengkonfirmasi bahwa biomassa tropis dengan kandungan selulosa tinggi menghasilkan struktur mikrokristal amorf yang ideal untuk penyimpanan ion natrium. Suhu karbonisasi menentukan segalanya: terlalu rendah (<1.000°C) menghasilkan kapasitas jelek; terlalu tinggi (>1.400°C) mendorong grafitisasi yang justru menurunkan performa SIB.

  Sumber: MDPI Nanomaterials (2025) · Journal of Power Sources via ScienceDirect · PMC / pmc.ncbi.nlm.nih.gov
• 3
  Pembuatan Slurry Elektroda

  Material aktif (katoda atau anoda) dicampur dengan binder — umumnya PVDF (polyvinylidene fluoride) — dan conductive agent seperti karbon hitam dalam pelarut NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) untuk membentuk slurry seperti pasta kental. Pada SIB, urutan pencampuran dan viskositas elektrolit terbukti kritis terhadap performa sel akhir. Riset dari Swansea University yang diterbitkan di ChemPhysChem (2022) menemukan bahwa sodium-layered oxides (varian TMO) jauh lebih reaktif terhadap kelembaban dibanding padanannya di LIB — artinya ruang pencampuran harus dikendalikan kelembaban lebih ketat. Ini tantangan teknis yang perlu disiapkan sejak desain fasilitas.

  Sumber: Sawhney et al., ChemPhysChem / PMC (2022) · ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9303753
• 4
  Pelapisan, Pengeringan, dan Calendering

  Slurry dilapiskan ke atas current collector menggunakan mesin pelapisan presisi — metode tape casting atau slot-die coating. Di sinilah keunggulan SIB secara biaya menjadi nyata: kedua elektroda (katoda dan anoda) menggunakan aluminium foil sebagai current collector, berbeda dengan LIB yang membutuhkan tembaga mahal untuk anoda. Setelah dilapisi, elektroda dikeringkan dalam oven industri untuk menghilangkan pelarut, lalu dikompresi dengan roller bertekanan tinggi (calendering) untuk mencapai kepadatan dan ketebalan optimal. Proses ini identik dengan LIB sehingga mesin yang sama dapat digunakan — ini yang dimaksud “drop-in technology.”

  Sumber: Hao et al., Taylor & Francis / NSA (2017) · tandfonline.com/doi/full/10.2147/NSA.S146365
• 5
  Perakitan Sel dalam Ruang Kering

  Elektroda yang sudah jadi dipotong sesuai dimensi sel, lalu ditumpuk atau dililitkan bersama separator — lapisan tipis polimer berpori yang mencegah kontak fisik antara katoda dan anoda namun tetap meloloskan ion Na⁺. Sel kemudian dimasukkan ke dalam casing (pouch, prismatik, atau silinder) dan diisi elektrolit — umumnya larutan NaPF₆ atau NaClO₄ dalam pelarut organik. Seluruh tahap ini wajib berlangsung dalam dry room dengan kelembaban sangat rendah (titik embun di bawah −40°C) karena sodium-layered oxides sangat sensitif terhadap uap air. Ini investasi infrastruktur yang tidak murah — tapi standarnya sudah ada dan digunakan di industri LIB.

  Sumber: Sawhney et al., ChemPhysChem / PMC (2022) · Taylor & Francis / NSA (2017)
• 6
  Formation Cycling dan Quality Control

  Ini tahap yang sering diabaikan dalam diskusi publik tapi sangat menentukan kualitas produk akhir. Sel yang baru dirakit harus menjalani siklus pengisian dan pengosongan pertama yang dikontrol ketat — proses yang disebut formation. Tujuannya adalah membentuk lapisan SEI (Solid Electrolyte Interphase) yang stabil di permukaan anoda. Pada SIB, parameter formation berbeda dari LIB: riset yang dipatenkan oleh Faradion (kini bagian Reliance Industries) menunjukkan bahwa formation SIB memerlukan protokol C-rate dan batas tegangan yang berbeda untuk mengoptimalkan kepadatan energi jangka panjang. Setelah formation, setiap sel menjalani pengukuran kapasitas, impedansi, dan inspeksi visual sebelum dilepas ke pasar.

  Sumber: USPTO Patent 10622665 (Faradion Ltd) · image-ppubs.uspto.gov

Penampang sel SIB: ion Na⁺ bergerak antara katoda (aluminium foil berlapis material aktif) dan anoda hard carbon yang berasal dari karbonisasi biomassa lokal. Kedua elektroda menggunakan aluminium foil — bukan tembaga seperti di LIB — yang berkontribusi pada penurunan biaya material signifikan.

Di Mana Indonesia Bisa Masuk ke Rantai Produksi Ini?

Dari enam tahap di atas, saya melihat tiga posisi masuk yang paling realistis untuk Indonesia dalam 3–5 tahun ke depan menurut keyakinan saya:

Dari tabel itu cukup jelas: hard carbon dari biomassa adalah pintu masuk paling realistis dan paling berpotensi tinggi nilainya. Memproduksi hard carbon battery-grade dari kulit salak atau cangkang sawit bukan hanya soal mengolah limbah — ini soal memasok komponen dengan nilai jual jauh di atas bahan mentahnya. Kuraray dari Jepang sudah membuktikan ini dengan menggunakan tempurung kelapa Asia Tenggara untuk hard carbon produksinya.

Apa yang Perlu Disiapkan Sekarang

Berbicara tentang produksi baterai bukan sekadar membangun pabrik. Ada dua hal yang sering dilupakan:

Pertama, standar kualitas material. Hard carbon yang diproduksi harus memenuhi spesifikasi konsisten — kapasitas minimum, struktur mikrokristal yang terukur, kandungan impuritas di bawah ambang batas. Ini butuh laboratorium karakterisasi yang kompeten dan sistem sertifikasi yang diakui pembeli global.

Kedua, SDM teknis yang spesifik. Insinyur baterai yang memahami seluk-beluk proses karbonisasi, slurry mixing, dan formation cycling adalah profesi yang langka bahkan di level global. Program beasiswa dan kolaborasi riset dengan Korea Selatan dan Jepang — dua negara terdepan dalam teknologi SIB — perlu dimulai sekarang, bukan setelah pabriknya berdiri.

Kalau saya boleh jujur, ini adalah pola yang sama persis dengan yang terjadi di industri nikel kita. Selama bertahun-tahun kita mengekspor ore — bahan mentah dengan nilai tambah minimum. Baru setelah ada kebijakan hilirisasi yang tegas, kita mulai memproses sendiri dan mendapat nilai yang jauh lebih besar. Sodium-ion battery adalah kesempatan kedua — dan kali ini kita punya lebih banyak kartu di tangan.

Kesimpulan

Proses produksi SIB dari raw material hingga sel siap pakai melewati enam tahap yang masing-masing memiliki persyaratan teknis dan infrastruktur tersendiri. Dari keenam tahap itu, Indonesia paling siap di hulu — sintesis Na₂CO₃ dan karbonisasi biomassa — dan paling membutuhkan investasi di hilir seperti dry room dan sistem formation.

Tapi kabar baiknya: sekitar 70% peralatan produksi SIB kompatibel dengan lini LIB yang sudah ada. Artinya Indonesia tidak perlu memulai dari nol — kita perlu memodifikasi, bukan menciptakan dari awal. Yang perlu diciptakan dari awal adalah ekosistemnya: regulasi, standar, dan SDM yang memahami proses ini secara mendalam.