Setiap tahunnya, kebutuhan minyak secara global terus meningkat sementara cadangan minyak bumi terbatas dan ketersediannya makin menipis. Hal ini mengakibatkan minyak berat dan kualitas residu menjadi rendah, sehingga perlu dipertimbangkan untuk mencari alternatif sumber lain yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan bahan bakal transportasi, energi, dan industri petrokimia. Pada pemompaan minyak dari dalam sumur (reservoir) biasanya yang akan terpompakan adalah minyak yang ringan. Namun seiring berjalannya waktu, yang dipompakan adalah minyak berat.
Dalam minyak berat, tentu lebih banyak terkandung fraksi berat seperti fraksi solar, minyak berat atau residu jika dibandingkan dengan fraksi ringan seperti gas, bensin, atau kerosin. Sementara konsumsi produk minyak bumi di Indonesia lebih banyak fraksi bensin dan solar, terutama untuk kebutuhan otomotif. Guna memperoleh produk yang sesuai dengan kebutuhan, Ratu Ulfiati mengangkat penelitian ini dalam disertasinya yang berjudul “Sintesis Dan Karakterisasi Zsm-5 Nikel/Molibdenum Berbahan Dasar Kaolin Badau Belitung Sebagai Katalis Catalytic Hydrocracking Produk Minyak Bumi”.
Pada penelitiannya, Ratu menggunakan teknologi katalis untuk merubah strukur kimia dari produk fraksi berat. Sintesis katalis bifungsional NUMO ZSM-5 untuk penggunaan sebagai katalis catalytic hydrocracking fraksi berat minyak bumi, dengan bahan dasar kaolin Badau Belitung. Kemudian dihasilkan lima jenis produk katalis dengan formula: A, B, C, D, dan E dengan variasi perbandingan molar SiO/Al:O, SiO/Na2O, dan H:O/SiO2. Berdasarkan hasil karakterisasi katalis Ni/Mo ZSM-5, luas permukaan dan volume pori meningkat secara signifikan setelah impregnasi logam Ni dan Mo. Pada katalis Formula A, C dan D masing- masing mengalami peningkatan untuk luas permukaan 44,97%, 24,53% dan 82,36% sedangkan untuk volume pori 38,9%, 17,3% dan 377,3%. Kemudian kenaikan luas permukaan pada katalis Formula B dan E, masing-masing sebesar 4,3% dan 2,7%, sementara untuk volume pori 18,2% dan 12,7%.
“Dalam hal ini, terlihat luas permukaan dan volume pori formula B dan E relatif stabil setelah impregnasi logam Ni dan Molibdenum. Hal ini disebabkan oleh perubahan struktur pada katalis Formula A, C dan Da dari bentuk kristal menjadi amorf. Hasil uji kinerja katalis pada proses catalytic cracking dengan umpan fraksi berat minyak bumi, katalis bifungsional Ni/Mo ZSM-5 Formula E terlihat memiliki kemampuan katalitik yang sama dengan katalis Ni/Mo g-alumina komersial, dimana masing-masing dapat menghasilkan fraksi hidrokarbon ringan (C₁-C₁),” ujar Ratu.
Hasil uji unjuk kerja katalis pada proses catalytic hydrocracking terhadap umpan yang sama (fraksi berat minyak bumi) menunjukan Formula E dan B dapat menghasilkan fraksi hidrokarbon ringan yaitu gasolin, kerosin dan gasoil dengan maksimal, sebesar 56,72% (C C. gasoline), 35,75% (C1-C20, kerosine) dan 5,67% (C21-C30, gasoil) sehingga fraksi residu tidak lagi tersisa. Pada penutup sidang, Ratu memberi kesimpulan bahwa Formula B dan Formula E mempunyai kemampuan mengkonversi fraksi berat menjadi fraksi menengah dan ringan sebesar 92% Sedangkan katalis NiMo ZSM-5 Commersial dan NiMo-Alumina Commersial masing- masing 87% dan 70%.
“Kedepannya penelitian Ratu terkait sintesis katalis untuk merubah strukur kimia dari produk fraksi berat semoga dapat dimanfaatkan oleh industri gas dan petrokimia Indonesia untuk kemudian diolah lebih lanjut menjadi produk yang dapat dimanfaatkan oleh sektor-sektor lainnya seperti otomotif,” kata Dekan FTUI, Prof. Dr. Heri Hermansyah, ST., M.Eng., IPU.
Disertasi ini berhasil mengantarkan Ratu Ulfiati meraih gelar doktor pada tanggal 24 November 2022. Ratu tercatat sebagai lulusan doktor ke-56 Departemen Teknik Metalurgi dan Material dan ke-476 Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Sidang Promosi ini dipimpin oleh Prof. Ir. Mahmud Sudibandriyo, MSc., Ph.D. , dengan promotor Dr. Ir. Donanta Dhaneswara, M.Si. dan ko-promotor Prof. Dr. Ir. Sri Harjanto, M.Eng. Sementara tim penguji terdiri dari Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, M.DEA.; Drs. Nofrijon Sofyan, M.Si., Ph.D.; Dr. Ir. Rini Riastuti, M.Sc.; Dr.-Ing Evita Herawati Legowo; dan Dr. Ir. Jaka Fajar Fatriansyah, M.Eng. IPM.
***
Biro Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia