Jakarta, Gatra.com – Tim peneliti Monash University yang dipimpin oleh Profesor Doug MacFarlane, Dr. Bryan Suryanto, dan Dr. Alexandr Simonov berhasil membuat terobosan yang mengembangkan proses teknologi pemrosesan baru untuk produksi gas ammonia ramah lingkungan (Green Ammonia).

Ammonia (rumus kimia NH3) merupakan salah satu komoditas penting karena digunakan untuk produksi pupuk untuk menjaga produksi pangan global. Ammonia diproses melalui reaksi katalis logam dengan gas nitrogen dan hidrogen dari gas alam, dengan menggunakan teknologi mapan yang dikenal dengan proses Haber-Bosch.

Di sisi lain, Ammonia kerap dinilai memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. Diperkirakan, setiap metrik ton Ammonia berkontribusi terhadap sekitar 1,9 metrik ton karbon dioksida (CO2) dan menyumbang sekitar 1,8% emisi karbon global.

Studi yang pertama kali dilakukan di dunia ini berhasil mengembangkan sebuah proses teknologi pemrosesan terbaru yang menggunakan garam fosfonium untuk menjawab permasalahan padat karbon tersebut.

Studi yang diterbitkan dalam jurnal popular Science menyebutkan, potensi produksi gas Ammonia dan pupuk tanaman ramah lingkungan yang terbuat dari energi terbarukan dalam reaktor yang berukuran sebesar lemari es, dan dapat digunakan pada lahan pertanian milik individu maupun komunitas. Metode sintesis Ammonia nol karbon langsung yang saat ini dieksplorasi merupakan hasil dari reaksi reduksi nitrogen elektrokimia yang dapat menghasilkan Ammonia pada suhu kamar, dengan tekanan tidak lebih dari udara, air, dan energi terbarukan.

“Dalam upaya percobaan sebelumnya, jumlah Ammonia yang berhasil dihasilkan sangat kecil yang dikarenakan kebutuhan akan sumber proton ‘yang dikorbankan’. Namun, penelitian kami berhasil menemukan bahwa garam fosfonium dapat digunakan sebagai ‘proton shuttle’ atau pengganti proton yang dikorbankan tersebut,” ujar Monash School of Chemistry, Dr. Suryanto.

Suryanto, lebih jauh, mengatakan pada 2019 Ammonia menjadi komoditas kimia nomor dua yang diproduksi paling banyak di dunia dengan pencapaian produksi global 150 juta metrik ton per tahun. Seiring meningkatnya populasi global, diprediksikan kebutuhan gas Ammonia akan meningkat hingga 350 juta metrik ton per tahun pada 2050, sejalan meningkatnya penggunaan bahan kimia tersebut sebagai pembawa energi atau bahan bakar.

Proses Haber-Bosch yang saat ini menjadi prosedural yang kerap digunakan untuk memproduksi gas Ammonia turut menghasilkan zat karbon secara intensif yang berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, proses ini juga membutuhkan suhu dan tekanan tinggi, serta hanya dapat dicapai dengan menggunakan reaktor besar yang hanya dapat dijumpai di pabrik industri besar. “Studi ini memungkinkan orang untuk memproduksi Ammonia pada suhu kamar dengan kecepatan tinggi, praktis, dan efisien,” ungkap Suryanto.

Ahli kimia terkemuka yang tergabung dalam riset ini, Profesor MacFarlene, meyakini teknologi produksi karbon-netral dan Ammonia sebagai pengganti bahan bakar fosil dapat digunakan secara luas pada 2050. Hal itu dibuktikan dengan Ammonia sendiri yang sudah dianggap bahan bakar nol karbon ideal di masa depan, dengan perkiraan nilai pasar lebih dari US$ 150 miliar pada 2025.

MacFarlene mengatakan, teknologi yang mereka kembangkan telah membuka berbagai kemungkinan untuk skala masa depan hingga fasilitas produksi tingkat besar untuk kebutuhan ekspor yang terhubung dengan ladang tenaga surya dan angin khusus yang ditempatkan di lokasi ideal seperti wilayah utara Australia Barat. “Penemuan kami telah berlisensi lewat spin-out Monash baru yang disebut Jupiter Ionics P/L yang akan meningkatkan proses untuk mendemonstrasikan operasi dalam aplikasi komersial,” ujar MacFarlene.

Sementara itu, Dekan Monash University Faculty of Science, Professor Jordan Nash memuji penemuan tersebut sebagai karya mengagumkan. “Penemuan ini merupakan karya luar biasa dari para ahli kelas dunia Monash University yang tentunya akan meningkatkan posisi Australia sebagai pemimpin dalam ekonomi Ammonia,” kata Jordan.