Mengubah Sampah Pertanian Padi Menjadi Senyawa Silika yang Berguna

do-not-eat-silica-gel‘JANGAN DIMAKAN.’ Itulah yang ditandai pada paket-paket kecil tidak berbahaya yang mengandung bentuk endapan silika yang paling dikenal luas. Paket-paket tersebut digunakan untuk menyerap kelembaban yang bisa merusak produk baru, dan sebagian besar dari kita tidak berpikir banyak tentang bahan tersebut. Peneliti yang mengembangkan proses itu mengatakan bahwa proses tersebut bisa mengurangi sekitar enam ton emisi karbon per ton senyawa silika yang dihasilkan. Dia memperkirakan biaya tekniknya 90 persen kurang dari biaya dari proses saat ini, dengan hampir tidak ada jejak karbon.

Dikembangkan oleh Richard Laine, seorang profesor ilmu dan teknik bahan, teknik baru itu diyakini sebagai metode kimia murah dan sederhana pertama untuk memproduksi senyawa silika berkemurnian tinggi dari limbah pertanian.

Banyak dari limbah pertanian dunia yang mengandung silika, dan pencarian cara praktis untuk ekstrak dilakukan sudah sejak 80 tahun yang lalu. Sementara proses baru dapat digunakan untuk menghasilkan silika dan bahan kimia yang mengandung silikon dari berbagai jenis limbah pertanian, Laine berfokus pada menggunakan sekam yang tersisa dari pengolahan padi. Sekam adalah lapisan terluar dari gabah. Sekam itu terpisahkan ketika beras diproses. Ratusan juta ton sekam diproduksi di seluruh dunia setiap tahun. Banyak yang dibakar untuk menghasilkan listrik, dan abu yang tersisa mengandung silika berkadar tinggi. Beberapa abu ini digunakan dalam konstruksi atau sebagai isolasi, tapi jauh lebih banyak yang dibuang di tempat pembuangan sampah.

Sementara dunia ini dibanjiri abu sekam padi yang kaya silika, namun untuk mendapatkan silika terbukti menjadi tantangan besar. Kesulitannya berasal sebagian besar dari ikatan kimia syang angat kuat antara silikon dan oksigen, salah satu ikatan yang terkuat yang ada di alam.

Laine menemukan dua cara mudah dan murah untuk memecahkan ikatan tersebut : etilena glikol, atau antibeku, dan etanol, atau alkohol biji-bijian. Antibeku yang dikombinasikan dengan sejumlah kecil natrium hidroksida dapat melemahkan ikatan kimia antara silika dan abu sekam padi pada awal proses, dan melarutkan silika. Larutan tersebut kemudian dipanaskan sampai 390 derajat Celcius, membentuk polimer silika dan antibeku. Sementara tahap ini benar-benar membutuhkan energi, lebih banyak dari energi yang dihasilkan ketika sekam padi dibakar pada awal proses. Dan karena karbon yang dilepas ketika sekam dibakar sebelumnya diserap oleh tanaman padi, proses ini dianggap netral karbon. Pemanasan menghasilkan polimer silika-antibeku yang kemudian disaring untuk menghilangkan abu.

Alkohol biji-bijian kemudian ditambahkan pada akhir proses. Secara kimia mirip dengan antibeku, sehingga dengan mudah menukar tempat antibeku, yang mana kemudian didaur ulang. Silika cair tersebut kemudian dapat disuling dari larutan kedua ini dan digunakan untuk membuat endapan produk silika berkemurnian tinggi untuk keperluan industri.

Laine telah membentuk sebuah perusahaan di Michigan, Mayasil, untuk mengkomersilkan teknologi ini. Berkantor pusat di Ann Arbor, perusahaan ini sedang dalam proses membangun pabrik ‘pre-pilot‘ yang akan digunakan untuk mengembangkan proses manufaktur berskala besar. Jika pengembangan ke arah skala besar berhasil, Laine memprediksi bahwa hal ini secara fundamental akan mengubah cara-cara produk silika dibuat dan digunakan.

“Saya pikir pada akhirnya, kita akan memproduksi silika dan senyawa silikon lainnya yang berkemurnian tinggi tepat di sisi sawah,” kata Laine. “Adalah sangat mungkin untuk memproses padi dan menghasilkan silika bermutu tinggi dalam satu lokasi dengan sedikit atau tanpa jejak karbon. Ini benar-benar sangat menarik.” Laine baru-baru ini menerima Penghargaan Gubernur Michigan Green Chemistry 2015 dari Departemen Kualitas Lingkungan Michigan atas karyanya ini. Mayasil adalah pecahan dari Mayaterials, sebuah perusahaan Laine yang didirikan pada tahun 2003 bersamaan dengan U-M Tek Transfer. Mayasil memegang sebuah paten mengenai proses produksi silika.

Sumber:
Turning rice farming waste to useful silica compounds
(Public Release: 17-Dec-2015)

 

This entry was posted in Berita Pertanian and tagged , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *