Sebuah inovasi baru dalam pembuatan bahan penting untuk plastik, perekat, serat karpet, dan produk pembersih dari gas alam memiliki potensi besar untuk mengurangi biaya produksi dalam ekonomi pasca-petroleum atau pasca-bahan bakar minyak. Hal ini berkat pengembangan reaktor kimia baru yang dilakukan oleh tim insinyur dari University of Michigan.
Reaktor tersebut memiliki kemampuan untuk menghasilkan propilena, suatu bahan kimia yang sangat penting dan banyak digunakan dalam industri. Propilena juga merupakan bahan dasar untuk berbagai produk kimia industri lainnya, termasuk bahan pembuatan karet nitril yang digunakan dalam selang dan seal otomotif, serta sarung tangan pelindung yang berwarna biru. Sebagian besar propilena yang digunakan saat ini berasal dari kilang minyak, di mana propilena dihasilkan sebagai produk sampingan dari proses penyulingan minyak mentah menjadi bensin.
Namun, dengan semakin berkurangnya bahan bakar minyak sebagai sumber energi, serta meningkatnya popularitas gas alam, energi surya, dan angin, produksi propilena dari sumber-sumber tradisional dapat mengalami penurunan yang signifikan. Oleh karena itu, diperlukan cara baru untuk menghasilkan propilena dari gas alam.
Gas alam yang diekstraksi dari lapisan shale menjadi salah satu alternatif potensial untuk mendapatkan propilena. Gas tersebut mengandung banyak propana, yang memiliki kemiripan dengan propilena dan dapat dijadikan sebagai bahan baku alternatif. Namun, metode yang ada untuk menghasilkan propilena dari gas alam masih terlalu tidak efisien untuk memenuhi permintaan yang ada.
Lapisan shale adalah jenis batuan sedimen yang terdiri dari endapan halus dari partikel-partikel mineral dan organik. Batuan shale biasanya terbentuk dari lumpur dan endapan sedimen yang telah terkompaksi selama jutaan tahun di bawah tekanan dan panas tinggi di dalam kerak bumi. Batuan ini memiliki struktur yang rapat dan seringkali memiliki sifat-sifat yang impermeabel. Shale dapat menjadi sumber daya alam yang penting karena kadang-kadang mengandung deposit minyak, gas alam, atau mineral lainnya. Salah satu jenis gas alam yang dapat diekstraksi dari lapisan shale adalah gas alam shale atau shale gas. Metode ekstraksi gas alam shale, seperti fracturing hidraulis (fracking), telah menjadi topik perdebatan karena dampak lingkungan dan sosialnya yang kontroversial.
Para peneliti di Universitas Michigan telah mengembangkan suatu reaktor yang efisien untuk mengubah propana dalam gas shale menjadi propilena. Reaktor ini menggunakan teknologi pemisahan untuk memisahkan propana menjadi propilena dan gas hidrogen. Kemudian, gas hidrogen yang dihasilkan dapat dibakar secara terkendali, sehingga menghasilkan panas yang dibutuhkan untuk mempercepat reaksi tanpa membentuk senyawa yang tidak diinginkan.
Teknologi yang dikembangkan memiliki potensi besar untuk mengurangi biaya produksi propilena dari gas alam. Diperkirakan bahwa sebuah pabrik dengan kapasitas produksi 500.000 ton metrik propilena per tahun dapat menghemat hingga $23,5 juta dengan menggunakan teknologi tersebut.
Dengan adanya teknologi ini, diharapkan industri kimia dapat terus berkembang dan beradaptasi dengan perubahan dalam sumber energi yang tersedia, sehingga memastikan kelangsungan produksi bahan-bahan penting bagi berbagai produk konsumen dan industri.
Referensi:
[1] https://news.engin.umich.edu/2024/03/new-reactor-could-save-millions-when-making-ingredients-for-plastics-and-rubber-from-natural-gas/ diakses pada 30 Maret 2024
[2] Rawan Almallahi, James Wortman, Suljo Linic. Overcoming limitations in propanedehydrogenation by codesigning catalyst-membrane systems. Science, 2024; 383 (6689): 1325 DOI: 10.1126/science.adh3712
Alumni S1 Kimia Universitas Negeri Makassar. Pengajar kimia, penulis di warstek.com.