Departemen Fisika IPB Hadirkan Pakar Teknologi Plasma, Bahas Mulai Teori Hingga Produk Komersial.

Kamis (24/2/22), Departemen Fisika FMIPA IPB University melalui kegiatan Physics Talk edisi 24 kembali hadirkan peneliti, pakar, dan praktisi di berbagai bidang keilmuan fisika. Kali ini, pakar teknologi plasma dari Center for Plasma Research Universitas Diponegoro, yaitu Prof. Dr. Muhammad Nur, DEA hadir secara daring. Prof. M. Nur membawakan materi berjudul “Sains dan Teknologi Plasma dari Laboratorium  Menjadi Produk Inovasi untuk Rakyat dan Meningkatkan Daya Saing Bangsa.”

Riset yang dilakukan di Center for Plasma Research adalah riset plasma dingin. Plasma sendiri secara sederhana yaitu gas terionisasi pada suhu tinggi dan mampu mengalirkan muatan listrik, dengan petir sebagai contoh nyata di alam. Sebagai wujud zat yang keempat setelah padat, cair, dan gas, plasma memiliki hukum termodinamika yang berbeda dengan wujud zat lain, dan memiliki banyak aplikasi.

Prof. M. Nur menyampaikan, plasma dingin menghasilkan berbagai spesies plasma yaitu ion-ion, elektron, radikal, atom dan molekul tereksitasi, foton, serta radiasi UV. Plasma udara (atmospheric plasma) melalui “plasma gun” yaitu tembakan elektron dipercepat dapat menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS) dan Reactive Nitrogen Species (RNS), yang bermanfaat di berbagai bidang. ROS dan RNS yang dihasilkan diantaranya superoxide (O2⋅_), hydroxyl (⋅OH), peroxyl (RO2⋅), alkoxyl (RO_), hypochlorous acid (HOCl), ozon (O3), singlet oxygen (1O2), hydrogen peroxide (H2O2), nitric oxide (NO.), peroxynitrite (ONOO.), dan nitrogen dioxide (NO2).

Prof. M. Nur menceritakan perjalanan tim selama dua dekade dalam mengembangkan reaktor plasma berbasis lucutan berpenghalang dielektrik/ Dielectrics Barrier Discharge (DBD). Landasan teori yang digunakan adalah rumus Robinson (1961) yang dimodifikasi sehingga dapat dihasilkan reaktor DBD-plasma dengan sistem multi-dielektrik. Teknologi DBD terus dikembangkan menjadi Double Dielectrics Barrier Discharge DDBD dan dijadikan generator Ozon.

Disisi lain, penguasaan aspek ilmiah untuk invensi dan inovasi saja tidak cukup untuk meningkatkan kemandirian bangsa. Ada jurang yang cukup lebar antara inovasi dengan pengembangan ekonomi dan sosial. Jurang ini menjadi “lembah kematian” karena sebagian besar ilmuan di Indonesia hanya bekerja disisi penelitian, inovasi, mungkin dalam skala laboratorium, tetapi tidak dapat mengembangkan invensi dan inovasinya untuk komersial. Disinilah diperlukan kolaborasi antara perguruan tinggi dan perusahaan untuk mengembangkan produk akhir yang siap dipasarkan.

Produk unggulan yang telah dihasilkan oleh Center for Plasma Research adalah implementasi produk plasma dingin untuk kebersihan udara dalam ruangan. Produk ini diberi merek dagang “Zeta Green”. Produk ini dapat mengurangi laju transmisi bakteri, virus, dan jamur, serta mengurangi bau tidak sedap, asap rokok, dan polusi lain. Tidak dapat dipungkiri bahwa kebutuhan produk meningkat karena pandemi Covid-19. Hasil pengujian menunjukkan Zeta Green dapat menghambat virus SARS-CoV-2-2ml hingga 100% selama 1 jam. Plasma dingin dapat membunuh virus dan bakteri karena ROS dan RNS yang diemisikan plasma secara umum dapat merusak ikatan kimia pada dinding sel, melubangi membran sel, menyebabkan peroksidasi pada lipid membran, mengurangi replikasi sel, merusak DNA dan RNA, denaturasi protein, serta hilangnya aktivitas enzim.

Di bidang pertanian dan holtikultura, dihasilkan produk berupa alat penyimpanan produk holtikultura pascapanen menggunakan teknologi ozon. Selain alat itu sendiri, Prof. M. Nur juga menjadi konseptor rancangan SNI untuk syarat mutu dan metode uji teknologi ini. Teknologi plasma ozon pada pengolahan hasil holtikultura ini terdiri dari 7 langkah standar, yang jika diaplikasikan dengan benar dapat mengurangi pembuangan produk pascapanen hingga maksimal 3% pada cabai.

Produk yang masih dalam pengembangan adalah generator ozon untuk diaplikasikan di bidang medis. Salah satunya adalah untuk menyembuhkan luka lebih cepat.

Di sesi tanya jawab, Prof. M. Nur juga menyampaikan aplikasi plasma dalam pembersihan limbah, contohnya limbah air cuci kain batik. Dengan teknologi nanobubble, ozon dialirkan ke dalam air limbah dan pewarna akan terpisah dari air cuci sehingga bisa dibuang dengan aman ke lingkungan.

Kesimpulan disampaikan oleh moderator, Dr. Irzaman tentang pentingnya riset hulu ke hilir untuk meningkatkan kemandirian bangsa, dan kerjasama agar dapat dihasilkan produk komersial.

Kegiatan ditutup oleh Kepala Divisi Fisika Terapan, Dr. Irmansyah dan Ketua Departemen Fisika IPB Prof. Tony Ibnu Sumaryada. Dr. Irmansyah menekankan bahwa seorang peneliti selain berkecimpung di keilmuan juga bisa membangun karya ditengah masyarakat, terutama meningkatkan kesejateraan petani. (rfa)

Leave a Reply

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