Prof. Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T. dikukuhkan sebagai Guru Besar Tetap Bidang Ilmu Pemodelan dan Simulasi Sistem Proses Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik (FT), Universitas Indonesia (UI), setelah menyampaikan orasi ilmiah berjudul ―Model Matematika–Senjata Rahasia dalam Memecahkan Persoalan Rekayasa Kimia. Pengukuhan yang dipimpin langsung oleh Rektor UI, Prof. Ari Kuncoro, S.E., M.A., Ph.D., tersebut diadakan Rabu (20/9), di Balai Sidang, Kampus UI Depok.
Dalam orasi ilmiahnya, Prof. Yuswan menyampaikan bahwa seorang sarjana dalam bidang Teknik Kimia memiliki dua tugas utama di industri kimia. Tugas pertama adalah menjaga pabrik beroperasi dengan aman dan mengoptimalkan proses yang ada untuk menghasilkan output berkualitas sesuai target. Tugas kedua adalah mendesain proses baru atau memperbaiki proses yang ada dengan fokus pada efisiensi, keamanan, dan aspek ekonomi. Untuk menjalankan kedua tugas itu, model matematika menjadi alat penting dalam mengatasi risiko tinggi dalam perancangan pabrik baru hingga mengontrol dan mengoptimalkan operasi pabrik untuk mencapai hasil yang diinginkan.
Model matematika pada bidang rekayasa kimia adalah persamaan matematika yang mendeskripsikan fenomena fisik, seperti distilasi, absorpsi, adsorpsi, dan ekstraksi serta fenomena kimia, yaitu reaksi kimia. Menurut Prof. Yuswan, kata-kata saja tidak cukup untuk menjelaskan bagaimana molekul reaktan bergerak dan berinteraksi di dalam reaktor hingga mencapai katalis padat untuk bereaksi. Oleh karena itu, diperlukan model matematika untuk menjelaskan proses tersebut. Dengan demikian, seorang sarjana dalam bidang Teknik Kimia harus memiliki pemahaman mendalam tentang proses yang diamati dan kemampuan untuk menggambarkannya dalam bentuk persamaan matematika.
Prof. Yuswan memaparkan dua model matematika dari proses yang terjadi di dalam reaktor unggun diam, yaitu model matematika untuk reaktan dan model matematika untuk produk. Persamaan matematika yang dipaparkan berbentuk persamaan diferensial biasa. Selain persamaan diferensial, model matematika proses di industri kimia dapat juga berupa persamaan aljabar dan persamaan integral. Persamaan yang mendeskripsikan proses tertentu terkadang rumit atau sederhana, berjumlah puluhan bahkan ratusan. Solusi eksak untuk persamaan seperti itu tidaklah mudah, bahkan mustahil. Oleh karena itu, diperlukan metode yang mampu memberikan solusi, meski solusi yang dihasilkan berupa pendekatan. Metode itu adalah metode numerik.
Analogi harus ada di antara model matematika dan proses yang dimodelkan sehingga kesimpulan tentang proses yang dimodelkan dapat dibuat. Model matematika dapat mewakili seluruh proses atau elemen proses. Model akan memuaskan apabila variabel dan fenomena penting dari proses
yang dimodelkan direpresentasikan dengan benar untuk konteks tertentu. Oleh karena itu, model perlu divalidasi dengan menggunakan data-data eksperimen. Validasi harus dilakukan pada interaksi hidrodinamika (residence time distribution, perpindahan massa, dan perpindahan panas) di satu sisi dan reaksi kimia di sisi lain.
Manfaat model matematika dalam proses rekayasa kimia sangat signifikan. Pertama, melalui model matematika, proses yang ada dapat diteliti secara lebih cepat, ekonomis, dan menyeluruh daripada eksperimen langsung di pabrik yang sedang berjalan. Selanjutnya, model matematika dapat digunakan sebagai cara yang ekonomis untuk memprediksi stabilitas proses atau bagian proses sebagai prasyarat kendali atau operasi yang efektif.
Lebih lanjut, model matematika yang cukup baik dapat digunakan untuk menguji kondisi operasi ekstrem yang tidak mungkin dilakukan pada proses yang sedang berjalan. Area-area dari variabel dan parameter operasi kemudian dapat dibuat. Terakhir, bentuk persamaan matematika dapat meningkatkan alat dari skala laboratorium ke skala penuh. Maka dari itu, Prof. Yuswan menjuluki model matematika sebagai ―senjata rahasia‖ dalam memecahkan persoalan rekayasa kimia.
”Dalam pidato pengukuhannya, Prof. Yuswan memberikan penjabaran yang luar biasa tentang peran penting matematika dalam bidang rekayasa kimia. Beliau membahas bagaimana pendekatan matematika dan model matematika dapat menjadi alat yang sangat kuat dalam merancang solusi untuk tantangan kompleks dalam rekayasa kimia. Pemahaman ini akan memberikan landasan yang kokoh bagi mahasiswa dan peneliti untuk mengembangkan inovasi yang lebih baik dan lebih efisien dalam bidang ini. FTUI sangat bangga memiliki Prof. Yuswan sebagai guru besar yang dapat menginspirasi dan membimbing generasi masa depan dalam menghadapi permasalahan rekayasa kimia yang semakin kompleks.”
Kajian Prof. Yuswan terkait model matematika dalam rekayasa kimia merupakan satu dari sekian banyak penelitian yang telah dilakukan. Beberapa penelitian lainnya, antara lain Modeling of Coal Spontaneous Fire in A Large-Scale Stockpile (2023); Modelling of Jatropha Oil Hydrocracking in a Trickle-Bed Reactor to Produce Green Fuel (2022); dan Optimization of the Extraction Process of Phenolic Compounds from Strobilanthes Crispus L. with the Ultrasound-Assisted Enzymatic– Aqueous Two-Phase Extraction Method (2021).
Prof. Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T. menamatkan pendidikan S1 Teknik Gas dan Petrokimia UI pada 1993; S2 Teknologi Gas UI pada 2000; dan S3 Kimia, Heidelberg University, Jerman tahun 2012. Ia pernah menjabat sebagai Direktur Unit Pengabdian kepada Masyarakat Departemen Teknik Kimia FTUI pada 2011–2015.
Prosesi pengukuhan guru besar Prof. Yuswan turut dihadiri oleh Kepala Pusat Riset Kimia Maju, Badan Riset dan Inovasi Nasional, Prof. Dr. Yenny Meliana, S.T., M.Si.; Senior Manager Techno. and Eng. Authority, PT Medco E&P Indonesia, Dr. Bayu Sari Adji, S.T., M.T.; serta Rektor UI periode 2014—2019, Prof. Dr. Ir. Muhammad Anis, M.Met.
***
Biro Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia