Jakarta (KABARIN) - Dosen sekaligus Peneliti dari Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia (Poltek Nuklir) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Deni Swantomo mengembangkan pendekatan alternatif dan ramah lingkungan dalam menciptakan pupuk nitrogen.
Dalam keterangan di Jakarta, Jumat, Deni menyebut dirinya bersama tim memanfaatkan teknologi Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma untuk memproduksi amonia langsung dari air dan gas nitrogen.
Ia menjelaskan pada umumnya produksi amonia global masih bergantung pada proses Haber–Bosch yang membutuhkan suhu dan tekanan tinggi, sehingga mengonsumsi energi besar serta berkontribusi terhadap emisi karbon.
"Berbeda dengan metode konvensional, sistem ini dapat beroperasi pada suhu dan tekanan ruang, tanpa memerlukan kondisi ekstrem maupun tambahan gas hidrogen," katanya.
Deni memaparkan gas nitrogen yang dialirkan dan diberi energi listrik akan membentuk plasma yang menghasilkan spesies nitrogen reaktif. Plasma tersebut kemudian berinteraksi dengan permukaan air, memecah molekul air menjadi radikal hidrogen dan hidroksil. Selanjutnya, atom nitrogen dan hidrogen bereaksi membentuk amonia.
Penelitian ini juga mengevaluasi berbagai parameter operasional, seperti laju aliran nitrogen, daya listrik, jarak elektroda, jenis air, serta tingkat keasaman (pH).
Hasil optimal diperoleh pada laju aliran nitrogen 1,4 liter per menit, daya 75 watt, jarak elektroda 1 sentimeter, menggunakan air deionisasi dengan pH sekitar 5, serta tanpa penambahan sinar ultraviolet (UV). Pada kondisi tersebut, konsentrasi amonia mencapai 19,7 parts per million (ppm) dalam waktu reaksi 30 menit.
Hasil penelitian tersebut, kata Deni, menunjukkan bahwa penggunaan air deionisasi menghasilkan produksi amonia yang lebih tinggi dibandingkan air keran. Kandungan mineral dalam air keran diketahui dapat memicu reaksi samping yang menghambat pembentukan amonia. Sementara itu, penambahan sinar UV justru menurunkan hasil karena memicu dekomposisi amonia yang telah terbentuk.
"Penggunaan air dengan tingkat kemurnian tinggi memberikan hasil yang lebih optimal. Sebaliknya, paparan sinar UV cenderung menurunkan konsentrasi amonia, karena memicu proses penguraian kembali," ujarnya.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa sistem DBD plasma sederhana dapat menjadi alternatif produksi amonia tanpa katalis, tanpa pretreatment kompleks, serta tanpa penggunaan gas hidrogen tambahan.
Meski demikian, Deni menekankan bahwa skala produksi saat ini masih terbatas pada tingkat laboratorium dan belum dapat menyamai kapasitas industri.
Ke depan, teknologi ini diharapkan dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai solusi produksi amonia yang lebih bersih dan efisien, sekaligus mendukung pertanian berkelanjutan dan ketahanan pangan global.
"Pendekatan ini membuka peluang pengembangan teknologi produksi pupuk yang lebih berkelanjutan dan hemat energi. Sistemnya relatif sederhana, tidak membutuhkan katalis mahal, serta dapat beroperasi dalam kondisi normal," tutur Deni Swantomo.
Sumber: ANTARA
