BRIN Kembangkan Metode Produksi Pupuk Nitrogen Ramah Lingkungan Berbasis Plasma

Mil.id — Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) melalui Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia (Poltek Nuklir) mengembangkan metode alternatif produksi pupuk nitrogen yang lebih ramah lingkungan dengan memanfaatkan teknologi Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma untuk menghasilkan amonia dari air dan gas nitrogen.

Peneliti Poltek Nuklir BRIN, Deni Swantomo, dalam keterangan resmi di Jakarta, menyatakan teknologi tersebut dirancang sebagai alternatif dari proses konvensional Haber–Bosch yang selama ini mendominasi produksi amonia global, namun membutuhkan suhu dan tekanan tinggi serta konsumsi energi besar yang berdampak pada emisi karbon.

Baca juga: Bupati Bogor Gandeng BRIN, Perkuat Inovasi Perikanan Lewat Raiser Ikan Hias Cibinong

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

Secara teknis, metode ini bekerja dengan mengalirkan gas nitrogen yang kemudian diberi energi listrik hingga membentuk plasma. Plasma tersebut menghasilkan spesies nitrogen reaktif yang berinteraksi dengan air, memecah molekul air menjadi radikal hidrogen dan hidroksil. Reaksi lanjutan antara nitrogen dan hidrogen menghasilkan amonia sebagai bahan dasar pupuk nitrogen.

Dalam tahap pengujian, tim peneliti mengevaluasi sejumlah parameter operasional, termasuk 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, dan penggunaan air deionisasi dengan pH sekitar 5 tanpa tambahan sinar ultraviolet.

Pada kondisi tersebut, konsentrasi amonia yang dihasilkan mencapai 19,7 parts per million (ppm) dalam waktu reaksi 30 menit.

Penelitian juga menunjukkan bahwa jenis air berpengaruh signifikan terhadap hasil produksi. Air deionisasi menghasilkan amonia lebih tinggi dibandingkan air keran karena minim kandungan mineral yang dapat memicu reaksi samping. Sebaliknya, paparan sinar ultraviolet justru menurunkan konsentrasi amonia akibat mempercepat proses dekomposisi.

Baca juga: Forum Pendidikan Surabaya Tegaskan Larangan Siswa SMP Mengendarai Sepeda Motor

“Penggunaan air dengan tingkat kemurnian tinggi memberikan hasil yang lebih optimal. Sementara paparan sinar UV cenderung menurunkan konsentrasi amonia,” kata Deni.

Secara keseluruhan, teknologi DBD plasma dinilai memiliki keunggulan karena tidak memerlukan katalis, tidak membutuhkan pretreatment kompleks, serta tidak menggunakan gas hidrogen tambahan yang umumnya berbiaya tinggi dan berisiko dalam distribusi.

Meski demikian, BRIN mengakui bahwa pengembangan teknologi ini masih berada pada skala laboratorium dan belum dapat menyamai kapasitas produksi industri berbasis Haber–Bosch. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan lanjutan untuk meningkatkan efisiensi dan skala produksi.

Dalam konteks kebijakan, inovasi ini dinilai relevan dengan upaya pemerintah mendorong pertanian berkelanjutan dan efisiensi energi, di tengah tingginya kebutuhan pupuk nasional. Berdasarkan data sebelumnya, alokasi pupuk subsidi pada 2023 mencapai lebih dari 9 juta ton dengan nilai anggaran sekitar Rp24 triliun.

Baca juga: Kebun Raya Mangrove Surabaya Jadi Pusat Perpustakaan Bakau Dunia

Deni menambahkan, pengembangan teknologi ini berpotensi menjadi solusi jangka panjang untuk produksi pupuk yang lebih bersih dan hemat energi, sekaligus mendukung ketahanan pangan.

“Pendekatan ini membuka peluang pengembangan teknologi produksi pupuk yang lebih berkelanjutan dan efisien, dengan sistem yang relatif sederhana dan dapat beroperasi dalam kondisi normal,” ujarnya.

Namun demikian, efektivitas implementasi di tingkat industri masih memerlukan pembuktian lebih lanjut, termasuk kajian keekonomian, skalabilitas, serta integrasi dengan sistem produksi pupuk nasional yang telah ada.
 
 
 

Editor : Redaksi