Tim Riset Mahasiswa Fisika Universitas Negeri Malang (UM) Mengembangkan Energi Hidrogen dengan Metode Aktivasi Fotokatalis untuk Degradasi Limbah

Penulis : Rif’atu Nuril Laily

Dosen serta mahasiswa Fisika Universitas Negeri Malang (UM) melakukan penelitian untuk mengatasi permasalah penggunaan energi yang mayoritas masih didominasi oleh energi fosil. Salah satu energi alternatif yang ramah lingkungan dan menjadi trend topik riset saat ini yaitu energi hidrogen. Selain itu, permasalahan lingkungan seperti polutan limbah industri dapat menyebabkan berbagai permasalahan kesehahatan. Polutan limbah organik dapat terbawa oleh makanan dan minuman yang dikonsumsi masyarakat sehari-hari. Hidrogen menjadi unsur paling banyak yang terdapat di alam semesta dan dapat diaplikasikan dalam bidang industri sebagai pemurnian limbah organik. Hidrogen dapat diaplikasikan dalam bidang industri sebagai pemurnian air limbah.eberapa teknik pembuatan hidrogen yang telah dilakukan dengan berbagai proses seperti electrolysis, reforming of fossil and biomass fuels, cracking of hydrocarbons, iron water reactions, dan photoelectrolysis. Tim penelitian mahasiswa Fisika UM dibawah bimbingan prof. Dr. Markus Diantoro, M.Si mengembangkan produksi hidrogen dengan menggunakan fotokatalisis. Proses fotokatalisis melibatkan eksitasi foton dari semikonduktor untuk menghasilkan pasankan electron-hole sehingga akan mempercepat proses pemisahan air.

Titanium dioksida (TiO2) merupakan fotokatalis semikonduktor yang popular sebagai bahan katalis multifase dengan degradasi fotokatalitik yang baik karena memiliki stabilitas kimiawi dan termal, tidak beracun, biaya terjangkau dan aktivitas fotokatalitik yang baik. TiO2 merupakan fotokatalis semikonduktor yang popular sebagai bahan katalis multifase dengan degradasi fotokatalitik yang baik karena memiliki stabilitas kimiawi dan termal, tidak beracun, biaya terjangkau dan aktivitas fotokatalitik yang baik. Namun, TiO2 murni kurang efektif dalam produksi hidrogen karena nanopartikel TiO2 cenderung mengalami aglomerasi sehingga perlu dilakukan modifikasi.

Dokumen Penulis

Dalam penelitian ini, untuk meningkatkan efisiensi fotokatalitik TiO2 seperti dengan penambahan doping ion logam Fe3O4 karena logam dapat membantu elektron yang dihasilkan secara fotogenerasi untuk berdifusi ke permukaan lebih cepat dan mampu menerima sebagai reseptor. Magnetite Fe3O4 telah menarik banyak perhatian karena sifat magnetik yang baik, toksisitas rendah, dan kemampuan biokompabilitas, yang dapat digunakan sebagai katalis untuk penyerapan magnet, pemisahan, kombinasi untuk pengolahan degradasi air limbah.

Hasil penelitian berdasarkan uji, seperti uji fotokatalis, adsorpsi cahaya, dan uji aktivasi energi menunjukkan potensi dalam peningkatan aktivitas fotokatalis untuk degradasi limbah yang nilainya lebih tinggi dari metode lain. Harapan kedepannya, penelitian ini dapat mendukung Fokus Riset Material Maju pada Rencana Induk Riset Nasional (RIRN) 2017-2045 oleh KEMENRISTEK DIKTI dan diimplementasikan dalam industri besar di Indonesia.