Asal-Usul Nikel, dari Tembaga Iblis hingga Kunci Transisi Energi

tirto.id - Di tangan tukang logam Cina berabad-abad silam, paktong (paduan tembaga, nikel, dan seng) disunggingkan hingga tampak bagai perak. Di laboratorium Swedia pada abad ke-18, seorang kimiawan membuktikan bahwa kilau ajaib itu bukanlah sihir, melainkan buah dari unsur baru.

Siapa sangka, dua setengah abad kemudian, unsur yang sama tersebut mampu menggerakkan turbin, mematri baja nirkarat, dan kini menjadi tulang punggung baterai kendaraan listrik.

Dialah unsur bernama nikel, yang punya jejak panjang, menawarkan sudut pandang baru, bahwa ia bukan sekadar komoditas, melainkan mineral yang mengubah cara masyarakat memanfaatkan dan “mengalihkan” ketergantungan energi.

“Tembaga Iblis” yang Jadi Kunci Revolusi Industri di Eropa

Jika merujuk pada sumber dari Cina, paktong setidaknya sudah ditemukan sejak abad ke-4 Masehi. Itu artinya, sudah sejak lama mereka mengetahui adanya mineral bernama nikel dan kemudian memanfaatkannya. Tapi, baru pada rentang abad ke-17 dan 19 mineral ini "dialirkan" ke Eropa, tentu saja melalui pelabuhan Guangzhou.

Pada 1751, ahli ilmu mineral asal Swedia bernama Axel Fredrik Cronstedt memisahkan “logam baru” tersebut. Pada awalnya, banyak penambang Jerman dengan sinis menyebut mineral itu sebagai kupfernickel ’tembaga iblis’ karena sifat tampilannya yang menipu: tampak seperti tembaga, tetapi tak mau dilebur. Pandangan sinis itu pula yang mengilhami Cronstedt menamai zat mineral tersebut sebagai nickel, sebagaimana kita kenal hingga hari ini.

Beberapa tahun setelah nikel “mengalir” ke Eropa, Revolusi Industri pertama pecah. Dan “tembaga iblis” menjadi salah satu aktor kuncinya. Hal itu karena pamor nikel melejit secara "instan", seinstan fungsinya.

Pada abad ke-19, para ilmuwan Eropa memanfaatkannya sebagai pelapisan listrik (electroplating). Tak hanya itu, paduan antara tembaga dan nikel juga dapat menghasilkan zat yang keras, tahan aus, dan tak mudah kusam, sehingga orang-orang makin gemar mencampurkan keduanya untuk menghasilkan bahan yang lebih “layak” pakai.

Di Amerika Serikat, Undang-Undang Mata Uang yang disebut Coinage Act of 1857 dirilis. Aturan itu mengubah komposisi koin satu sen menjadi 88 persen tembaga dan 12 persen nikel. Itulah momentum yang menandai secara resmi masuknya nikel sebagai salah satu pemain krusial dalam sirkuit moneter modern. Laman web resmi U.S. Mint bahkan mencatat langkah itu bersama kronologi perubahan komposisi logam koin berikutnya.

Pemanfaatan nikel sebagai bahan baku campuran koin juga menjalar ke Eropa. Publikasi teknis National Bureau of Standards (kini NIST) menggambarkan detik-detik kelahiran nikel yang mengubah lanskap industri: dari fungsi mulanya yang hanya menjadi pengganti paktong buatan Birmingham (sekitar 1830) menjadi alat pendorong krusial sehingga Jerman mengadopsi koin nikel setelah Franco-Prussian War.

Bahkan, ketika produksi baja melesat dan masif pada akhir abad ke-19, insinyur menemukan bahwa campuran sedikit nikel dalam baja akan membuat strukturnya lebih liat, tangguh, dan stabil. Kualitas itulah yang diperlukan dalam pembuatan rel, poros turbin, hingga pelat lambung kapal. Adalah monograf klasik bertajuk Nickel and Its Alloys (NBS Monograph 106) yang merangkum sejarah dan perilaku metalurgi paduan nikel dalam lonjakan teknologi abad itu.

Namun, perkembangan ilmu pengetahuan soal mineral ekstraktif bernama nikel tak berhenti di situ. Memasuki abad ke-20, era baja nirkarat lahir. Para peneliti menemukan bahwa baja krom dapat ditingkatkan kestabilan struktur mikro dan ketahanannya dengan campuran nikel.

Singkatnya, nikel turut menggeser batas kemampuan logam, dari mesin uap dan kapal baja hingga turbin dan peralatan proses kimia. Ia merupakan logam revolusioner di tatanan industri global yang bekerja diam-diam sembari membalik lanskap bisnis.

Masuknya Nikel ke Indonesia

Sebagaimana ekstraksi besar-besaran yang terjadi kiwari, nikel di Indonesia memang "lahir" dari Sulawesi. Catatan geologi menunjukkan, yang pertama kali melakukan penyelidikan geologi sistematis di Sulawesi Tengah adalah misionaris cum naturalis bernama A.C. Kruyt. Upaya penggalian nikel itu dilakukan pada 1895.

Ya, ketika kebutuhan nikel mulai meningkat di tengah Revolusi Industri yang menggelora, eksplorasi dilakukan oleh negara-negara Eropa di berbagai belahan Bumi lain, tempat mereka menanamkan pengaruhnya di koloninya. Termasuk di antaranya adalah Indonesia.

Penelusuran dan penelitian yang dilakukan Kruyt kemudian dilanjutkan oleh E.C. Abendanon. Ia memimpin Midden-Celebes Expeditie (1909–1910) yang, salah satunya, mengidentifikasi kompleksitas ultramafik (batuan induk bagi laterit nikel) di Sulawesi Timur. Ahli geologi asal Belanda tersebut juga menulis catatan teknis tentang pemetaan kemunculan bijih nikel dan besi di Pegunungan Verbeek yang terletak di antara Sulawesi Tengah dan jazirah tenggara.

Sesudah itu, proyek GMO Oost-Celebes (1922–1930) dilancarkan. Agenda survei sistematis itu bertujuan memperluas pemetaannya terhadap peridotit pembawa nikel (batuan ultramafik jenis peridotit dan sejumlah kerabatnya, yang secara alami memang mengandung nikel dalam kadar kecil). Perluasan survei tersebut terbentang antara Towuti dan Matano, jantung kawasan yang kelak kita kenal sebagai sabuk laterit nikel Sulawesi.

Rangkaian ekspedisi, nota teknis, dan pemetaan inilah yang menandai masuknya nikel "secara ilmiah" ke Indonesia. Hal itu pula yang menjadi titik awal dari kisah panjang eksplorasi, penambangan laterit, dan industrialisasi yang merekatkan Indonesia ke rantai pasok nikel global.

Nikel dan Energi: dari Aki Alkali ke Katoda Litium-Nikel

Sebelum pengetahuan soal fungsi nikel sebagai bahan baku baterai litium-ion merebak secara masif, nikel telah lebih dulu menunjukkan talentanya dalam pembuatan aki alkali.

Waldemar Jungner dari Swedia memperkenalkan jenis baterai isi ulang yang disebut Ni-Cd (Nikel-Kadmium) pada 1899. Tak lama kemudian, Thomas Edison mematenkan dan mengomersialkan Ni-Fe pada 1901. Ni-Fe adalah baterai isi ulang yang menggunakan besi sebagai anoda dan nikel oksida-hidroksida sebagai katoda, dengan elektrolit kalium hidroksida.

Seturut catatan David LInden dan Thomas Reddy dalam Handbook of Batteries (2001), dua sistem isi ulang tersebut begitu digdaya pada kala itu. Keduanya sama-sama tahan terhadap siklus dan suhu, dan karenanya ia menjadi peralatan portabel yang krusial di awal abad ke-20.

Baru di akhir abad ke-20 fungsi nikel sebagai baterai kendaraan listrik berkembang. Beberapa ahli menyebutnya sebagai perkembangan nikel gelombang kedua, yang ditandai dengan lahirnya litium-ion pada 1990-an, kemudian disusul oleh katoda berbasis nikel, yakni NMC (nikel-mangan-kobalt) dan NCA (nikel-kobalt-aluminium).

Di era modern saat ini, konsumsi global terhadap nikel meningkat tajam. Dan, fungsinya sebagai penguat baja nirkarat tetap mendominasi. Menurut International Nickel Study Group dalam buku World Nickel Factbook 2024, penggunaan nikel sebagai campuran baja nirkarat mencapai 65 persen pada 2023. Bahkan, di Amerika Serikat, kombinasi baja-nikel menyumbang lebih dari 85 persen konsumsi domestik.

Di sisi lain, pemanfaatan nikel di sektor baterai baru mencapai 16 persen di taraf global. Namun, sektor terakhir disebut ditengarai bakal terus naik dalam beberapa tahun ke depan.

Dari sebutan "tembaga iblis", fungsi krusial pada aki alkali buatan Jungner dan Edison, hingga penemuan katoda NMC/NCA, nikel seolah menjadi pengikat zaman. Ia mengubah cara kita membentuk logam dan memungkinkan cara baru menyimpan energi.

Seperti fondasi konstruksi yang jarang disorot tetapi mampu menopang bangunan besar, nikel memegang kunci revolusi industri: membuat transisi teknologi menjadi mungkin, tetapi di sisi lain juga menyimpan risiko jika tak dikelola dengan hati-hati.

(JEDA)