Para ilmuwan dari Universitas Sydney, Australia, baru saja menemukan cara mengejutkan untuk memproduksi amonia tanpa menggunakan bahan bakar fosil. Amonia merupakan bahan utama pupuk yang berkontribusi pada hampir separuh produksi pangan dunia. Biasanya, proses pembuatannya membutuhkan gas alam dan meninggalkan jejak karbon besar. Namun, para peneliti ini justru meniru kilat petir buatan dan mengalirkannya ke dalam alat kecil yang disebut electrolyser berbasis membran. Hasilnya, mereka berhasil mengubah udara menjadi amonia hanya dengan bantuan listrik.
Selama lebih dari seratus tahun, industri global mengandalkan proses Haber-Bosch untuk memproduksi amonia. Proses ini membutuhkan tekanan dan suhu tinggi serta konsumsi energi yang besar. Tidak hanya boros, cara tersebut juga menyumbang emisi karbon dalam jumlah signifikan. Namun, kini proses itu mulai ditantang oleh pendekatan yang lebih hijau dan terdesentralisasi.
Profesor PJ Cullen dari Fakultas Teknik Kimia dan Biomolekular Universitas Sydney, sekaligus peneliti utama, mengatakan bahwa industri sangat bergantung pada amonia dan permintaannya terus meningkat. Ia dan timnya telah meneliti selama enam tahun untuk menemukan cara memproduksi amonia yang tidak bergantung pada bahan bakar fosil dan bisa dilakukan di mana saja, bahkan dalam skala kecil.
Dalam penelitian terbaru ini, mereka berhasil mengubah udara menjadi gas amonia secara langsung. Ini jauh lebih efisien dibandingkan upaya sebelumnya dari berbagai laboratorium yang hanya mampu menghasilkan amonia dalam bentuk larutan (NH4+), yang membutuhkan proses tambahan untuk diubah menjadi bentuk gas yang siap digunakan.
Kunci keberhasilan metode ini adalah penggunaan plasma yang membangkitkan atau “menggairahkan” molekul udara, lalu mengalirkannya ke dalam alat elektrolyser berbasis membran. Di sinilah konversi menjadi amonia gas terjadi. Pendekatan dua langkah ini—kombinasi antara plasma dan elektrolisis—ternyata lebih sederhana dibandingkan metode konvensional yang selama ini digunakan industri.
Amonia mengandung tiga molekul hidrogen, menjadikannya calon kuat sebagai sumber dan pembawa energi hidrogen. Teknologi saat ini bahkan memungkinkan hidrogen dipisahkan dari amonia melalui proses yang disebut “cracking”, yang membuka peluang baru dalam penyimpanan dan pengangkutan energi bersih.
Menariknya, amonia juga sedang dilirik oleh industri pelayaran global sebagai bahan bakar tanpa emisi karbon. Industri ini sendiri menyumbang sekitar 3 persen dari total emisi gas rumah kaca dunia. Maka, jika amonia bisa diproduksi secara bersih dan digunakan sebagai bahan bakar, dampaknya terhadap lingkungan akan sangat signifikan.
Penelitian ini diterbitkan dalam Angewandte Chemie International Edition pada 5 Juli 2025 dan mendapat sorotan besar dari komunitas ilmiah dunia. Dalam jurnal itu dijelaskan bahwa alat berwarna perak polos yang tampak biasa-biasa saja ternyata menjadi pusat inovasi energi yang luar biasa.
Tim peneliti mengakui bahwa tantangan selanjutnya adalah membuat komponen elektrolyser menjadi lebih hemat energi agar metode ini bisa bersaing secara langsung dengan proses Haber-Bosch. Namun mereka optimis, karena komponen plasmanya sudah terbukti efisien dan mudah ditingkatkan skalanya.
Penemuan ini juga membuka jalan bagi desentralisasi produksi amonia. Artinya, amonia tidak lagi harus diproduksi di pabrik besar dekat sumber gas alam, tapi bisa dilakukan di berbagai tempat, bahkan mungkin di wilayah terpencil yang hanya memiliki akses ke listrik dan udara.
Dalam sejarahnya, amonia pernah begitu langka hingga memicu konflik antarnegara. Kini, teknologi memberi kita peluang baru untuk memproduksinya secara damai, murah, dan ramah lingkungan. Jika metode ini terus dikembangkan, maka dunia tidak hanya akan memiliki pupuk yang lebih bersih, tetapi juga sumber energi alternatif yang revolusioner.
Para ilmuwan percaya bahwa metode ini bisa menjadi fondasi baru dalam mengatasi perubahan iklim. Dengan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, kita bisa mewujudkan sistem pertanian dan energi yang lebih berkelanjutan.
Masa depan mungkin tidak lagi tergantung pada tambang atau sumur minyak, tetapi pada udara di sekitar kita dan listrik bersih yang mengalirkannya. Dengan memanfaatkan kekuatan “petir buatan” di laboratorium, umat manusia membuka bab baru dalam teknologi ramah lingkungan.[]
