Guru Besar FMIPA UI Teliti Bahan Alam Mineral Non Logam sebagai Prekursor Material Jejaring Anorganik Untuk Aplikasi Lingkungan, Energi, dan Kesehatan

Universitas Indonesia (UI) mengukuhkan Prof. Yuni Krisyuningsih Krisnandi, S.Si., M.Sc. Ph.D., sebagai guru besar bidang Ilmu Material Jejaring Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) di Balai Sidang, Kampus UI Depok, pagi tadi. Dalam prosesi tersebut, ia menyampaikan pidato pengukuhan berjudul “Bahan Alam sebagai Prekursor Material Jejaring Anorganik Unggul untuk Aplikasi Lingkungan, Energi, dan Kesehatan”.

Dalam pemaparannya Prof. Yuni menyampaikan, Indonesia merupakan negara yang dilewati jalur sirkum mediterania dan pasifik, sehingga memiliki banyak pegunungan yang mengandung bahan alam mineral non logam yang berlimpah, sebanyak lebih dari 770 M ton, dan masih dihargai relatif murah (sekitar Rp35.000/ton). Bahan alam mineral non logam yang telah banyak dimanfaatkan adalah material aluminasilikat (turunan dari silikat), suatu material yang tersusun dari unit terkecil berupa silikat tetrahedral yang tergabung secara periodik sehingga menjadi struktur kompleks dalam bentuk jejaring ( framework ).

Material aluminasilikat yang telah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat luas adalah kaolin, bentonit/tanah lempung, dan zeolit alam. “Kita cukup familiar dengan pasir kucing, dan media untuk peliharaan reptil, yang komponen utamanya adalah bentonit dan zeolit alam. Selain itu obat sakit perut, whitening clay , dan keramik adalah contoh pemanfaatan tanah lempung. Material aluminasilikat telah dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi, seperti pemurnian air, adsorpsi, dan katalis heterogen untuk mempercepat terjadinya suatu reaksi kimia,” ujar Prof. Yuni.

Lebih lanjut ia mengatakan, aluminasilikat alam memiliki beberapa kelemahan, di antaranya adalah tidak tahan suhu tinggi, fase kristal yang tidak seragam, dan adanya penghalangan pori ( pore blocking ) oleh kwarsa dan pengotor lainnya, sehingga perlu dilakukan pra-perlakuan sebelum dimanfaatkan. Karena itu, peneliti mengembangkan metode sintesis material aluminasilikat dengan menggunakan bahan-bahan pro-analisis yang harganya cukup mahal dan perlu impor dengan waktu relatif lama (2-3 bulan indent ) dan kurang ramah lingkungan. Dengan keberlimpahan yang tinggi di alam, serta harganya yang relatif murah, pemanfaatan mineral alam sebagai prekursor sintesis material aluminasilikat dapat menjawab permasalahan tersebut.

Sebelum digunakan sebagai prekursor sintesis material jejaring anorganik unggul, aluminasilikat alam diberi pra-perlakuan/ pretreatment , seperti aktivasi, purifikasi, fragmentasi, dan ekstraksi. Tahap ini adalah bagian terpenting dalam persiapan prekursor dari bahan alam, karena letak geografis dari asal bahan alam akan mempengaruhi komposisi, struktur, kekerasan ( hardness ) dan pengotor ( impurities ) dalam bahan alam tersebut, sehingga pra-perlakuan tidak dapat digeneralisasi untuk semua bahan alam. Setelah prekursor dari bahan alam diperoleh, maka sintesis material dapat dilakukan, seperti pada sintesis dengan menggunakan prekursor pro-analisis.

Kemudian, Prof. Yuni menjelaskan pemanfaatan material jejaring anorganik unggul sebagai katalis ramah lingkungan dalam konversi limbah biomass. Senyawa 2,5-Furandicarboxylic acid (FDCA) merupakan satu dari 12 bahan kimia prioritas dimana salah satu aplikasinya yang paling populer adalah sintesis polietilen 2,5furandikarboksilat (PEF) yang ramah lingkungan dan diproyeksikan menggantikan polietilen tereftalat (PET). “Pada penelitian kami, FDCA disintesis dari 5-hidroksimetilfurfural (5-HMF) secara oksidasi dengan bantuan

katalis CuO/ZSM-5 dan NiO/ZSM-5 dari prekursor bahan alam. Selulosa terdelignifikasi berhasil dikonversi menjadi FDCA secara one-pot dengan yield sebesar 12,7%.,” kata Prof. Yuni.

Ia juga menjelaskan pemanfaatan material jejaring anorganik unggul dalam energi, yaitu Zeolit NaY berbasis mineral alam sebagai katalis perengkahan n-heksadekana. Lalu, pemanfaatan material jejaring anorganik unggul dalam kesehatan, yaitu rekayasa kit ekstraksi RNA bermuatan lokal dan pemanfaatan limbah sebagai sumber prekursor material jejaring anorganik unggul.

Prof. Yuni mengatakan, terdapat tiga tantangan yang dihadapi dalam pengembangan prekursor bahan alam untuk sintesis material jejaring unggul. Pertama, Zeolit sintetik dari RRC yang harganya jauh lebih murah dari pada biaya untuk sintesis material jejaring anorganik unggul dari bahan alam di Indonesia. Kedua, pengambilan bahan alam maupun limbah biomassa bila tidak diawasi dapat mengganggu keseimbangan ekosistem, dan penipisan unsur-unsur penting di alam dalam kurun waktu tertentu. Ketiga, scale up proses sintesis material yang membutuhkan kerjasama dengan banyak pihak, seperti peneliti dari fakultas teknik dan industri.

“Pemanfaatan bahan alam sebagai prekursor material jejaring anorganik unggul harus terus ditingkatkan, karena dapat memberikan nilai tambah, mendukung kemandirian bangsa dengan menambahkan persentase tingkat komponen dalam negeri (TKDN), serta ketahanan di bidang lingkungan, energi, dan kesehatan. Tentunya, dengan mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan, kebutuhan pasar dan keseimbangan ekosistem yang berkelanjutan. Akhir kata, diperlukan kolaborasi dengan universitas dan institusi riset di dalam dan luar negri, dan dukungan UI untuk mengakselerasi pencapaian target penelitian dan luaran yang berdampak kepada masyarkat yang lebih luas,” ujar Prof. Yuni yang disiarkan secara langsung melalui kanal YouTube Universitas Indonesia dan UI Teve.

Dalam proses pengukuhannya tersebut, tampak hadir Dekan FMIPA UI (Periode 1994-1998) Prof. Dr. Endang Asijati; Head of Human Resources Division PT Mowilex Emenda Brahmana; Ketua Satuan Pengawas Internal RSUD Kota Bogor dr. Marthino Robinson, SpPD-KHOM; Regional Business Director PT IMCD Kristian Hartono, S.Si., MBA; dan Direktur PT Ecomindo Saranacipta Wahyu Setiaji.

Prof. Yuni menamatkan pendidikan sarjana di Departemen Kimia, FMIPA UI pada 1997. Kemudian, ia melanjutkan pendidikan S2 di School of Chemistry, University of New South Wales, Australia dan lulus pada 2001. Di tahun 2005, ia berhasil mendapatkan gelar Doctor of Philosophy (Ph.D) dari Department of Chemistry, The School of Natural and Computing Sciences, University of Aberdeen, Skotlandia, UK. Beberapa karya ilmiahnya berjudul Comparative study of microwave – assisted versus conventional heated reactions of biomass conversion into levulinic acid over hierarchical Mn3O4/ZSM – 5 zeolite catalysts (2023); Significance of ZSM – 5 hierarchical structure on catalytic cracking: Intra – vs inter – crystalline mesoporosity (2023); dan Metal – organic framework derived ZnO/porous carbon − 13X zeolite composite modified with chitosan and silver nanoparticles as versatile antibacterial agent (2022).