Proses Pembuatan Amonia Menggunakan Bantuan Cahaya

Semua makhluk hidup membutuhkan nitrogen untuk bertahan hidup. Namun selama ini, makhluk hidup hanya dapat menggunakan nitrogen setelah melalui pemutusan ikatan kuat nitrogen. Pemutusan ikatan kuat nitrogen yang sudah dikenal hanya ada dua macam proses. Salah satu proses pemutusan ikatan nitrogen yang terjadi secara alami yaitu dengan memanfaatkan bantuan bakteri yang mana sudah sejak lama petani bergantung pada satu proses tersebut. Proses yang kedua adalah proses Haber-Bosch yang sudah ditemukan beberapa abad yang lalu yang merevolusi produksi pupuk dan memacu pertumbuhan tanaman untuk pasokan pangan global.

“Padahal Kita hidup di lautan nitrogen. Bahkan hampir sekitar 70% dari udara terdiri dari nitrogen. Namun sayang sekali, tubuh kita tidak dapat mengakses nitrogen dari udara,” kata Lance Seefeldt peneliti pada bidang biokimia dari Utah State University (USU). “Sebaliknya, kita mendapatkan senyawa nitrogen untuk mempertahankan hidup ini dari protein yang ada dalam makanan kita.”


Tapi sekarang, Seefeldt dan rekan-rekannya mengumumkan proses penggunaan cahaya yang bisa sekali lagi merevolusi pertanian, sekaligus mengurangi ketergantungan pasokan pangan dunia pada bahan bakar fosil, dan mengurangi polusi yang dihasilkan dari proses Haber-Bosch. Tim peneliti asal USU ini terdiri atas Seefeldt, Derek Harris, Andrew Rasmussen dan Nimesh Khadka. Penemuan ini juga dilakukan dengan kerjasama berbagai Universitas maupun laboratorium seperti Laboratorium King of National Renewable Energy di Colorado, University of Colorado, serta Montana State University. Tim peneliti dari Laboratorium King of National Renewable Energy di Colorado terdiri atas Katherine A. Brown dan Paul W. Dari University of Colorado ada Molly Wilker ada Hayden Hamby dan Gordana Dukovic. Sedangkan dari Montana State University ada Stephen Keable dan John Peters. Penelitian tersebut telah dipublikasikan pada tanggal 22 April 2016 di Jurnal Science.

 photo 7C435980-C621-4280-A91B-1C552CF6504C.jpg

“Penelitian kami menunjukkan energi fotokimia dapat menggantikan adenosin trifosfat, yang biasanya digunakan untuk mengkonversi dinitrogen yang merupakan bentuk nitrogen yang ditemukan di udara dan amonia yang merupakan bahan utama pupuk yang diproduksi secara komersial,” kata Seefeldt, profesor di USU Departemen Kimia dan Biokimia dan Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan.

“Proses Haber-Bosch saat ini mengkonsumsi sekitar dua persen dari pasokan bahan bakar fosil di dunia,” kata Seefeldt. “Jadi, proses baru yang kami temukan akan sangat bermanfaat, karena tidak membutuhkan bahan bakar fosil. Kami menggunakan material skala nanometer untuk menangkap energi cahaya.”

“Penelitian yang kami temukan menggunakan cahaya langsung untuk membuat katalis, sehingga menjadi jauh lebih hemat energi,” kata Brown, ilmuwan penelitian NREL. “Proses produksi amonia yang baru ini adalah proses pertama yang menunjukkan bagaimana energi cahaya dapat langsung bekerja untuk membuat katalis yang berfungsi memutus dinitrogen, yang berarti sinar matahari atau cahaya buatan dapat dijadikan daya memulai reaksi tersebut menggantikan bahan bakar fosil.”

Produksi energi-efisien dari amonia tidak hanya memberikan kesempatan yang menjanjikan untuk produksi pangan, tetapi juga untuk pengembangan teknologi yang memungkinkan pengganti bahan bakar alternatif yang lebih aman dan bersih bagi lingkungan. Penemuan ini juga dapat ditujukan untuk perbaikan sel bahan bakar untuk menyimpan energi surya.

Credit: Science Daily, Pro.com

Post Author: Novia Fitriana

Science is my passion...

Leave a Reply