Inovasi Katalis Hijau BRIN: Mengubah Emisi CO2 Menjadi Energi Masa Depan untuk NZE
Suara Pecari | Jakarta – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) kembali menunjukkan komitmennya dalam mendukung target Net Zero Emission (NZE) Indonesia melalui inovasi katalis hijau berbasis biochar dan nikel. Teknologi ini tidak hanya mampu mengonversi karbon dioksida (CO2) menjadi produk bernilai tambah, tetapi juga membuka jalan bagi pemanfaatan limbah biomassa lokal. Dalam webinar Wednesday Insight Science Exchange (WISE) yang digelar Jumat, 12 Juni 2026, Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Katalisis BRIN, Wiyanti Fransisca Simanullang, memaparkan temuan terbaru timnya: katalis hibrida yang menggabungkan biochar dari limbah kulit kemiri dengan dekorasi silika untuk meningkatkan kinerja nikel dalam reaksi hidrogenasi CO2.
Mengapa Katalis Hijau Menjadi Kunci NZE?
Indonesia telah menetapkan target ambisius untuk mencapai NZE pada tahun 2060 atau lebih cepat. Salah satu tantangan terbesar adalah mengurangi emisi CO2 dari sektor industri dan energi. Alih-alih hanya menangkap dan menyimpan karbon (CCS), pendekatan yang lebih berkelanjutan adalah mengubah CO2 menjadi produk yang berguna, seperti metana, metanol, atau bahkan bahan bakar sintetis. Di sinilah peran katalis menjadi krusial: katalis mempercepat reaksi kimia yang mengubah CO2 yang stabil secara termodinamika menjadi molekul lain yang lebih reaktif.
“Karbon dioksida merupakan senyawa yang sangat stabil sehingga sulit dikonversi. Tantangan terbesar kami adalah merancang material katalis yang aktif sekaligus ekonomis,” ujar Wiyanti. Selama ini, katalis berbasis logam mulia seperti paladium dan platinum memang memiliki aktivitas tinggi, namun harganya mahal dan tidak praktis untuk aplikasi skala industri. BRIN memilih jalur berbeda: menggunakan nikel (Ni), logam non-mulia yang jauh lebih terjangkau, namun perlu ditingkatkan stabilitas dan aktivitasnya.
Biochar dan Silika: Duo Inovatif dari Limbah Lokal
Inovasi utama dari riset ini adalah penggunaan biochar yang berasal dari limbah kulit kemiri (candlenut shell) sebagai penyangga katalis. Biochar dipilih karena struktur karbonnya yang berpori, luas permukaan tinggi, dan ramah lingkungan. Namun, tantangannya adalah menjaga partikel nikel tetap terdispersi merata dan tidak menggumpal saat reaksi berlangsung pada suhu tinggi. Solusinya: dekorasi silika (SiO2) yang membentuk lapisan pelindung di permukaan katalis.
“Struktur silika menjaga partikel nikel tetap stabil dan terdispersi merata, sehingga katalis bekerja lebih efektif dalam memutus ikatan kuat CO2,” jelas Wiyanti. Hasil pengujian di laboratorium menggunakan reaktor aliran tetap (fixed-bed reactor) menunjukkan peningkatan performa signifikan. Karakterisasi material dengan teknik canggih seperti High Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), dan X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) berbasis sinkrotron mengungkap mekanisme unik: silika mendorong oksidasi besi (Fe) sebagai lapisan pengorbanan, sehingga nikel tetap dalam kondisi reduksi optimal untuk reaksi hidrogenasi.
| Parameter | Katalis Konvensional (Pt, Pd) | Katalis Hijau BRIN (Ni/SiO2/Biochar) |
|---|---|---|
| Biaya | Tinggi | Rendah (nikel, limbah biomassa) |
| Aktivitas pada suhu rendah | Tinggi | Kompetitif (optimal pada bilangan gelombang 106,0 cm⁻¹) |
| Stabilitas termal | Baik | Baik (silika mencegah sintering) |
| Keberlanjutan | Rendah (logam mulia terbatas) | Tinggi (bahan baku lokal, limbah) |
Dampak dan Implikasi bagi Industri dan Lingkungan
Inovasi ini memiliki implikasi luas. Pertama, dari segi lingkungan, teknologi ini menawarkan solusi untuk mengurangi emisi CO2 sekaligus menghasilkan produk bernilai ekonomi. Metana yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar gas, sementara metanol merupakan bahan baku industri kimia dan bahan bakar alternatif. Kedua, dari segi ekonomi, penggunaan limbah kulit kemiri sebagai sumber biochar memberikan nilai tambah bagi sektor perkebunan, terutama di daerah seperti Sumatra dan Kalimantan yang merupakan sentra produksi kemiri.
BRIN telah menyusun peta jalan hilirisasi yang terbagi dalam beberapa tahap:
- Tahap 1 (2026-2028): Optimalisasi sintesis katalis menggunakan biochar dari limbah kulit kemiri, fokus pada produksi metana.
- Tahap 2 (2028-2030): Pengembangan katalis untuk produksi metanol cair, yang memiliki nilai ekonomi lebih tinggi.
- Tahap 3 (2030-2035): Riset katalis bebas logam (metal-free catalyst) berbasis nitrogen-doped biochar, mengurangi ketergantungan pada logam.
“Kami tidak hanya mengembangkan katalis, tetapi juga membangun ekosistem hilirisasi yang melibatkan mitra industri dan pemerintah daerah. Tujuannya agar teknologi ini bisa diadopsi secara luas,” tambah Wiyanti.
Menuju Ekonomi Hijau: Tantangan dan Harapan
Meski menjanjikan, perjalanan menuju komersialisasi masih panjang. Tantangan utama adalah skala produksi katalis yang konsisten dan uji coba di lingkungan industri nyata. Selain itu, ketersediaan hidrogen hijau sebagai reaktan juga perlu dipastikan. Namun, dengan dukungan kebijakan pemerintah seperti Perpres No. 112/2022 tentang Percepatan Pengembangan Energi Terbarukan, dan komitmen investasi hijau, peluang untuk mewujudkan ekonomi sirkular karbon semakin terbuka.
Inovasi katalis hijau BRIN ini menjadi bukti bahwa Indonesia tidak hanya menjadi konsumen teknologi, tetapi juga mampu menciptakan solusi berbasis sumber daya lokal. Dari limbah kulit kemiri yang selama ini terbuang, kini lahir harapan baru untuk menekan emisi dan membangun masa depan energi yang bersih. Semangat para peneliti seperti Wiyanti dan timnya adalah fondasi bagi tercapainya target NZE nasional. Di tengah krisis iklim global, setiap terobosan kecil berarti langkah besar menuju bumi yang lebih hijau.
Artikel ini dipublikasikan oleh Suara Pecari.
Tinggalkan Balasan
Anda harus masuk untuk berkomentar.