Tingginya peningkatan konsumsi energi, di sisi lain menggugah penemuan sumber energi terbarukan yang terjangkau. Penemuan hidrogen sebagai alternatif bahan bakar menawarkan peluang yang prospektif dalam mengatasi kebutuhan energi itu. Berangkat dari permasalahan ini, tiga mahasiswa Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTK FTUI) menawarkan inovasi teknologi Fotoelektrokatalisis sebagai sebuah alternatif solusi baru yang menarik secara sinergis dalam mengatasi permasalahan kebutuhan energi dan limbah melalui produksi hidrogen sekaligus penanganan limbah amonia.
Inovasi ini mereka presentasikan dalam proposal berjudul “Produksi Hidrogen dan Pengolahan Limbah Amonia secara Simultan dengan Kombinasi Proses Elektrolisis dan Fotokatalisis menggunakan CuO/C- TiO2 Nanotubes.” Berkat penelitian ini, mereka berhasil meraih Medali Perunggu pada kategori Program Kreativitas Mahasiswa – Riset Eksakta (PKM-RE), PIMNAS 34 yang diselenggarakan secara hybrid dari Universitas Sumatera Utara pada akhir Oktober lalu.
Tim FTUI terdiri dari Raissa Samara (Teknik Kimia 2017), Refa Odetta (Teknik Kimia 2018) dan Haura Alifia (Teknik Bioproses 2018) dibawah bimbingan Guru Besar FTUI, Prof. Dr. Ir. Slamet, MT. Pada lomba yang diselenggarakan oleh Pusat Prestasi Nasional (Puspresnas) ini, tim FTUI berkompetisi menghadapi 3.126 mahasiswa yang terbagi menjadi 735 tim dari 108 Perguruan Tinggi di Indonesia.
“Berbeda dengan bahan bakar fosil yang memiliki keterkaitan erat dengan perubahan iklim global melalui emisi CO2, emisi pembakaran hidrogen didominasi dengan uap air. Saat ini, produksi hidrogen masih didominasi oleh proses konvensional seperti steam reforming dengan suhu tinggi yang cenderung memakan biaya besar karena kebutuhan energi yang tinggi. Fotokatalisis menawarkan alternatif proses untuk produksi hidrogen yang efisien dan ramah lingkungan dengan pemanfaatan energi foton untuk aktivasi pada suhu ruang,” ujar Raissa.
“Selain itu, kami juga menemukan fakta amonia sering ditemukan di berbagai jenis limbah cair industri dan dilepaskan secara berlebih ke perairan bebas yang menyebabkan terjadinya eutrofikasi. Beberapa metode telah diterapkan untuk mendegradasi amonia dari limbah cair, termasuk air stripping, pertukaran ion, klorinasi, dan nitrifikasi-denitrifikasi. Namun, metode ini sering kali membutuhkan biaya yang besar dengan produk samping yang berbahaya. Semikonduktor fotokatalis ditemukan memiliki kinerja luar biasa dengan nilai ekonomis yang baik dalam mendegradasi amonia menjadi komponen tidak berbahaya seperti hidrogen dan nitrogen,” ujar Odet.
Menurut Prof. Slamet, selaku dosen pembimbing dan guru besar dengan keahlian di bidang Fotokatalisis, inovasi ini mempunyai peluang sebagai sebuah terobosan sinergis dalam produksi hidrogen sekaligus degradasi amonia atau jenis limbah lain. Penelitian ini membawa kebaruan terhadap produksi hidrogen dan degradasi limbah cair yang berlangsung secara simultan dengan adanya aplikasi TiO2 sebagai fotokatalis dasar yang diimobilisasi dalam wujud nanotube arrays.
Proses seleksi awal dan persiapan PIMNAS dilaksanakan di tangkat UI dengan cara mengumpulkan proposal PKM yang diserahkan ke PKM Center, untuk kemudian diseleksi secara internal. Dari ratusan judul proposal yang masuk, 32 judul terpilih akan terpilih untuk didanai oleh Kemendikbud-Ristek Dikti. 32 judul tersebut masih harus mengikuti beberapa kali review internal oleh reviewer UI sebelum masuk ke tahapan seleksi Penilaian Kemajuan Pelaksanaan PKM (PKP2) sebelum akhirnya 8 tim terpilih untuk mewakili UI ke PIMNAS 34.