Pada bulan Mei ini, pabrik “Alabuga-Volokno” merayakan ulang tahunnya yang ke-10. Pabrik ini memproduksi prekursor poliakrilonitril (PAN) dan serat karbon, serta merupakan bagian dari divisi Rosatom Composite Technologies (selanjutnya disebut divisi komposit). Selama satu dekade terakhir, “Alabuga-Volokno” telah menjadi mata rantai penting dalam rantai produksi material komposit, baik untuk kebutuhan industri nuklir maupun sektor lainnya.
Pembangunan pabrik serat karbon dimulai pada tahun 2012 di Daerah Ekonomi Khusus Alabuga, Republik Tatarstan (Rusia). Kapasitas tahap pertama mencapai 1500 ton serat karbon per tahun.
Lini teknologi pabrik terdiri dari unit penggulung benang, area perlakuan termal serat PAN dengan tungku oksidasi dan karbonisasi hemat energi, serta sistem untuk perlakuan permukaan dan penggulungan akhir serat karbon. Meskipun skema teknologinya tampak sederhana dari luar, lini produksi ini sangat unik — setidaknya karena industri karbon-komposit masih muda dan berkembang pesat, sehingga belum ada solusi standar yang mapan.
Pabrik “Alabuga-Volokno” resmi dibuka pada 15 Mei 2015. “Peluncuran ini menjadikan kami pemain di pasar internasional. Nama kami mulai dikenal, kami diakui di luar negeri, bahkan ditulis di majalah-majalah khusus,” kenang Wakil Direktur Jenderal sekaligus Direktur Teknis Divisi Teknologi Komposit Rosatom, Yuri Svistunov. “Alabuga-Volokno” memproduksi serat karbon kekuatan menengah dan tinggi dalam berbagai varian untuk kebutuhan komposit. Serat karbon buatan Rusia terbukti diminati di pasar global. Selain itu, produk ini juga disuplai ke pasar domestik dalam kerangka program industrialisasi substitusi impor (penggunaan serat karbon dibahas lebih lanjut di bawah).
Bersamaan dengan itu, divisi komposit juga mengembangkan produksi prekursor PAN — bahan baku utama dalam pembuatan serat karbon. Pada November 2021, fasilitas produksi bahan ini resmi menjadi bagian dari pabrik. Prekursor PAN dibuat dari produk olahan minyak bumi — akrilonitril. Bahan baku ini dipasok oleh Lukoil, salah satu perusahaan minyak terbesar di Rusia. Proses produksi dimulai di dalam reaktor, tempat terbentuknya molekul-molekul polimer. Kemudian, aliran polimer dilewatkan melalui spinneret dengan banyak lubang kecil, membentuk filamen ultra-tipis. “Fasilitas baru ini memungkinkan terbentuknya rantai produksi penuh untuk material karbon-komposit. Kualitas prekursor PAN buatan Rusia setara dengan produsen terbaik dunia,” kata Direktur Jenderal Rosatom, Aleksey Likhachev, saat peresmian.
Dengan beroperasinya fasilitas baru berkapasitas 5000 ton per tahun, divisi komposit dapat sepenuhnya menghentikan ketergantungan pada pasokan luar negeri. Pabrik ini tidak hanya menyediakan bahan baku untuk “Alabuga-Volokno”, tetapi juga untuk pabrik kedua divisi komposit yang berlokasi di kota Balakovo, Oblast Saratov. Berkat ini, Rosatom kini termasuk dalam empat besar produsen serat karbon dunia yang mampu menawarkan berbagai jenis produk secara lengkap ke pasar global.
Produk dari “Alabuga-Volokno” digunakan dalam konsol sayap sepanjang 17,5 meter dan bagian tengah sayap (center wing box) pesawat lorong tunggal MS-21-300. Material komposit meningkatkan aerodinamika sayap dan mengurangi berat sejumlah elemen, yang pada akhirnya menurunkan konsumsi bahan bakar serta biaya operasional pesawat. Penerbangan sertifikasi pesawat MS-21 yang seluruh komponennya telah disubstitusi dari impor direncanakan akan dimulai pada musim panas tahun ini.
Aplikasi penting kedua dari serat karbon adalah rotor pemusing gas untuk pengayaan uranium. Divisi bahan bakar Rosatom (TVEL) memiliki persyaratan sangat tinggi terhadap kualitas serat, karena pemusing beroperasi dengan kecepatan lebih dari 1500 putaran per detik selama 30 tahun tanpa henti.
Arah penggunaan lainnya adalah sektor kendaraan. Dari material karbon-komposit dibuat badan mobil balap yang kuat dan ringan, papan luncur salju (snowboard), papan dayung berdiri, badan kit motor, dan lain-lain. Divisi komposit menjadi mitra tim balap asal Italia, Kawasaki Puccetti Racing, dan mulai memasuki pasar komponen motor. Ya, komposit buatan Rusia kini dapat ditemukan dalam badan sepeda motor sport, serta dalam papan luncur salju dan papan dayung. Bahkan tongkat hoki pun kini dibuat dari komposit karbon.
Aplikasi keempat adalah produksi tabung bertekanan tinggi, termasuk untuk penyimpanan dan transportasi hidrogen.
Aplikasi kelima ada dalam tenaga angin: sekitar 10% dari material baling turbin angin merupakan karbon-komposit. Dari material ini dibuat penguat struktur utama bilah, yaitu jalur dari beberapa lapisan kain karbon yang membentang sepanjang baling. Jalur ini ditempatkan di dalam cangkang dan menopang elemen struktural yang memungkinkan baling untuk menahan beban angin.
Terakhir, karbon-komposit juga digunakan untuk berbagai barang dan komponen kecil. Di sini, batasan hanya terletak pada imajinasi para penciptanya. Misalnya, untuk kasing laptop, alat musik, dan masih banyak lagi.
