BRIN kembangkan metode produksi pupuk nitrogen ramah lingkungan

Deni Swantomo berikan solusi inovatif untuk produksi amonia

Dari Poltek Nuklir BRIN, Deni Swantomo, seorang dosen dan peneliti, menciptakan metode produksi pupuk nitrogen yang lebih ramah lingkungan dan inovatif. Teknologi Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma menjadi elemen kunci dalam proses ini, menurut Deni.

Metode konvensional produksi amonia global, seperti proses Haber–Bosch, memerlukan suhu dan tekanan tinggi, menghasilkan emisi karbon yang signifikan. Sistem yang diusung Deni berbeda, berjalan pada suhu dan tekanan ruangan, tanpa ketergantungan pada kondisi ekstrem atau gas hidrogen tambahan.

“Sistem ini bisa beroperasi dalam kondisi normal, tanpa memerlukan suhu dan tekanan tinggi. Selain itu, tidak ada kebutuhan untuk menambahkan gas hidrogen,” jelas Deni.

Menurut Deni, gas nitrogen yang dialirkan mendapat energi listrik, membentuk plasma yang menghasilkan spesies nitrogen reaktif. Plasma ini berinteraksi dengan permukaan air, memecah molekul air menjadi radikal hidrogen dan hidroksil. Reaksi berikutnya menghasilkan amonia secara langsung.

Pengujian parameter operasional berikan hasil optimal

Penelitian ini juga menganalisis berbagai variabel seperti laju aliran nitrogen, daya listrik, jarak elektroda, jenis air, serta tingkat keasaman. Hasil terbaik diperoleh saat laju aliran nitrogen 1,4 liter per menit, daya 75 watt, jarak elektroda 1 sentimeter, menggunakan air deionisasi dengan pH sekitar 5, dan tanpa paparan sinar ultraviolet (UV).

Dalam kondisi ideal tersebut, konsentrasi amonia mencapai 19,7 ppm setelah reaksi berlangsung 30 menit. Deni menekankan bahwa air deionisasi memberikan hasil lebih baik dibandingkan air keran, karena kandungan mineral di dalamnya bisa menyebabkan reaksi samping yang mengurangi efisiensi produksi.

“Air dengan kemurnian tinggi meningkatkan hasil, sedangkan sinar UV justru menurunkan konsentrasi amonia akibat proses penguraian,” tambah Deni.

Perkembangan teknologi berpotensi dukung pertanian berkelanjutan

Metode DBD plasma ini menunjukkan kemungkinan sebagai alternatif produksi amonia tanpa katalis, tanpa persiapan awal yang rumit, serta tanpa memerlukan gas hidrogen tambahan. Meski masih dalam skala laboratorium, Deni berharap teknologi ini bisa dikembangkan lebih lanjut untuk dipakai dalam industri.

Dengan pendekatan ini, BRIN mengusung potensi teknologi produksi pupuk yang lebih hemat energi dan ramah lingkungan. Deni menyampaikan bahwa sistem yang diusung relatif sederhana, praktis, dan dapat memberikan kontribusi pada ketahanan pangan global.