BRIN Kembangkan Teknologi Plasma, Mungkinkah Produksi Pupuk Lebih Ramah Lingkungan?

Suara.com - Produksi amonia untuk pupuk hingga kini masih bergantung pada proses Haber–Bosch yang membutuhkan energi besar dan menghasilkan emisi karbon tinggi. Ketergantungan ini membuat produksi pupuk belum efisien sekaligus menyulitkan upaya transisi ke sistem yang lebih ramah lingkungan.

Di tengah tantangan tersebut, Dosen sekaligus Peneliti dari Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia (Poltek Nuklir) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Deni Swantomo, mengembangkan pendekatan alternatif dalam menciptakan pupuk nitrogen yang lebih hemat energi.

Dalam keterangannya di Jakarta, Deni menjelaskan bahwa dirinya bersama tim memanfaatkan teknologi Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma untuk memproduksi amonia langsung dari air dan gas nitrogen.

“Berbeda dengan metode konvensional, sistem ini dapat beroperasi pada suhu dan tekanan ruang, tanpa memerlukan kondisi ekstrem maupun tambahan gas hidrogen,” ujarnya.

Ia memaparkan, gas nitrogen yang dialirkan dan diberi energi listrik akan membentuk plasma yang menghasilkan spesies nitrogen reaktif. Plasma tersebut kemudian berinteraksi dengan air, memecah molekulnya menjadi radikal hidrogen dan hidroksil, yang selanjutnya bereaksi membentuk amonia.

Dalam penelitian ini, tim menguji berbagai parameter seperti laju aliran nitrogen, daya listrik, jarak elektroda, jenis air, serta tingkat keasaman. Hasil optimal diperoleh pada laju aliran nitrogen 1,4 liter per menit, daya 75 watt, dan jarak elektroda 1 sentimeter, menggunakan air deionisasi dengan pH sekitar 5.

Pada kondisi tersebut, konsentrasi amonia mencapai 19,7 parts per million (ppm) dalam waktu 30 menit. Deni menyebut penggunaan air deionisasi menghasilkan amonia lebih tinggi dibanding air keran karena minim kandungan mineral yang dapat memicu reaksi samping.

“Penggunaan air dengan tingkat kemurnian tinggi memberikan hasil yang lebih optimal. Sebaliknya, paparan sinar UV justru menurunkan konsentrasi amonia karena memicu penguraian kembali,” jelasnya.

Secara keseluruhan, riset ini menunjukkan bahwa teknologi DBD plasma dapat menjadi alternatif produksi amonia tanpa katalis mahal, tanpa proses kompleks, serta tanpa tambahan gas hidrogen.

Baca Juga: Imbas Konflik Timur Tengah, Pasokan Bahan Baku Pupuk Kimia Berpotensi Terancam

Meski begitu, Deni mengakui teknologi ini masih dalam tahap laboratorium dan belum mampu menyamai skala produksi industri. Ke depan, pengembangan lebih lanjut diperlukan agar inovasi ini bisa diterapkan secara luas.

“Pendekatan ini membuka peluang produksi pupuk yang lebih berkelanjutan dan hemat energi, dengan sistem yang relatif sederhana,” kata Deni.