Home / Berita Terkini / Orasi Ilmiah Pengukuhan Guru Besar Teknik Kimia: Peran Rekayasa Proses dalam Peningkatan Kesejahteraan Manusia

Orasi Ilmiah Pengukuhan Guru Besar Teknik Kimia: Peran Rekayasa Proses dalam Peningkatan Kesejahteraan Manusia

Dalam Sidang Senat Terbuka dalam rangka pengukuhan Guru Besar Teknik Kimia Prof. Dr. Judy Retti B. Witono, Ir., M.App.Sc, beliau membawakan orasi ilmiah yang berjudul “Peran Rekayasa Proses dalam Peningkatan Kesejahteraan Manusia”. Orasi tersebut berisikan wawasan mengenai rekayasa proses terutama yang berkaitan dengan bahan alam dan pengembangan.

Dalam orasinya, beliau menjelaskan bahwa didunia ini, tidaklah banyak material yang disediakan oleh alam bagi kehidupan manusia, misalnya seperti udara, minyak bumi, gas alam, air, dan biomassa. Namun, apa yang dinikmati sekarang ini oleh manusia merupakan hasil dari pengembangan keilmuan dan keahlian manusia untuk merekayasa bahan alam menjadi produk yang lebih bermanfaat bagi manusia.

Rekayasa Proses

Ada banyak definisi dari rekayasa proses, namun secara garis besar, rekayasa proses merupakan pemanfaatan prinsip-prinsip dasar teknik (kimia) dan hukum alam untuk mengubah bahan baku menjadi produk yang lebih bermanfaat dan mempunyai nilai tambah bagi manusia dalam skala industri. Rekayasa proses dapat diwujudkan melalui pengembangan hasil penelitian dalam laboratorium ke dalam skala industri atau dapat juga berasal dari kejadian diluar laboratorium. Contohnya seperti British gum yang ditemukan secara tidak sengaja akibat kebakaran yang terjadi pada gudang penyimpanan pati.

Rekayasa Proses Skala Molekular

Perubahan bahan baku menjadi produk dalam skala molekular dapat dibagi kedalam tiga jenis proses. Proses pertama adalah perubahan secara mekanis yang hanya melibatkan perubahan secara fisik. Contoh dari perubahan secara mekanis adalah seperti proses pemisahan logam dari dalam bijih dengan menggunakan pelarut, proses penguraian serat sutera dari ikatannya, atau proses produksi resistant starch.

Proses kedua adalah perubahan secara kimia yang melibatkan reaksi kimia yaitu perubahan struktur dari bahan awal dalam skala molekular menjadi suatu produk baru dengan komposisi molekul dan sifat yang berbeda dari bahan awalnya. Proses terakhir adalah perubahan secara biologi yang melibatkan reaksi kimia dengan bantuan mikroorganisme atau enzim sebagai biokatalis. Produk-produk yang dihasilkan dari perubahan biologi adalah bahan kimia. Plastik, makanan, produk farmasi, dan energi.

Bahan Baku Alam

Bahan alam dapat dibagi atas sumber daya alam biotik yang berasal dari makhluk hidup seperti tanaman dan hewan serta abiotik seperti minyak bumi, batubara, gas alam, dan mineral. Saat ini bahan dasar utama dalam setiap produk yang digunakan oleh manusia sehari-harinya berasa dari minyak bumi. Seperti misalnya peralatan rumah tangga, produk perawatan tubuh, kendaraan, dan masih banyak lagi.

Namun pemanfaatan minyak bumi sebagai bahan baku industri sekarang ini mempunyai beberapa kendala. Misalnya seperti cadangan minyak bumi di dunia yang semakin terbatas karena dibutuhkan waktu ribuan tahun untuk menghasilkannya kembali. Kendala lainnya adalah, dalam penggunaannya, minyak bumi mengeluarkan emisi gas CO2 yang dapat memberikan efek gas rumah kaca dan mengakibatkan adanya perubahan iklim dan pemanasan global.

Maka dari itu, sebaiknya bahan alam yang dikembangkan untuk menghasilkan produk yang digunakan manusia berasal dari sumber bahan alam biotik yang berasa dari tanaman dan hewan. Adapun beberapa keunggulan dari sumber bahan alam biotik tersebut adalah seperti mudah didegradasi oleh alam, memiliki waktu produksi yang relatif singkat, dapat ditemui di semua tempat, dan komponen dalam bahan tersebut berada dalam bentuk senyawa rantai panjang sehingga mudah untuk direkayasa. Komponen-komponen utama yang biasa terkandung didalamnya adalah karbohidrat (polisakarida), protein, minyak, dan lemak.

Penelitian Pupuk yang Terkendali Pelepasannya (Controlled Release Fertilizer)

Di Indonesia, kebutuhan akan pupuk semakin meningkat. Ada beberapa penyebab kebutuhan akan pupuk meningkat sedangkan lahan yang dikerjakan hampir tidak bertambah luasnya. Pertama adalah karena kebutuhan tanah akan pupuk terus meningkat, kedua adalah karena penggunaan pupuk anorganik yang terus menerus dan dalam jumlah yang berlebihan oleh para petani, dan karena karakteristik dari pupuk urea granular yang tidak mudah terabsorbsi oleh tanah.

Hal tersebut menjadi pendorong untuk dikembangkannya penelitian tentang Controlled Release Fertilizer (CRF). Dengan berbahan dasar umbi-umbian dalam bentuk pati, melalui reaksi grafting pupuk dicangkokkan pada makromolekul pati sehingga pupuk akan tertahan sampai tanaman membutuhkannya. Tidak hanya itu, karena bentuknya yang lebih besar dari urea granular, CRF tidak mudah terbawa angin dan dapat menyerap air sehingga dapat juga berfungsi sebagai cadangan air bagi tanaman.

Pengembangan Makro dan Mikro Alga

Alga merupakan makhluk hidup tertua dimuka bumi. Oksigen dalam atmosfer dan minyak bumi yang terkandung dalam bumi berasal dari dari alga. Penelitian yang dilakukan oleh Prof. Dr. Judy dimulai dari budidaya alga sampai proses pemisahan komponen-komponen aktifnya. Mikroalga yang menjadi fokus utama adalah Haematococcus pluvialis yang merupakan penghasil antioksidan alami termahal di dunia, sedangkan proses pemisahan antioksidan tersebut menggunakan teknologi superkritik CO2. Disisi lain, makroalga yang diteliti dimulai dari bentuk karagenan dan sodium alginate. Penelitian yang dilakukan berkaitan dengan diversifikasi produk berbasis bahan tersebut seperti superabsorbent.

Pemurnian dan Produksi Garam Laut

Teknologi yang digunakan oleh para petani garam masihlah tradisional sehingga tidak dapat bersaing dengan kebutuhan industri akan garam dengan kadar kemurnian yang tinggi. Tidak hanya itu, kemampuan ekonomi dari para petani garam untuk meningkatkan kondisi tambak-tambak garamnya sangatlah kecil, serta sistem produksi yang dilakukan sangatlah bergantung kepada musim yang mengandalkan panas matahari.

Hal tersebutlah yang mendorong akan pengembangan proses pemurnian garam dan peningkatan produksi garam baik dari segi kuantitas dan kualitas. Penelitian yang digunakan mengarah ke Teknologi Tepat Guna yang juga untuk menjaga kepentingan petani garam, pemurnian, dan meningkatkan nilai tambah dari garam laut tersebut dengan diversifikasi produk berbasis garam. Uji coba dilakukan di dua lokasi penambakan garam yaitu di Desa Watumbaka, Sumba Timur dan Desa Olio, Kupang dan didanai oleh RISTEKDIKTI dan pelatihan untuk petani garam di lapangan berasal dari Australia Award Indonesia. (YJR/DAN)