“Catalysis in the Carbon Continuum”
Bersama Prof. Keiichi Tomishige
Keluarga Mahasiswa Pascasarjana Kimia (KMPK) FMIPA UGM, bekerja sama dengan Departemen Kimia FMIPA UGM, kembali menyelenggarakan program Chemistry Advanced Studies Exploration (CASE) seri ketiga pada 22 Juni 2026, secara bauran (hybrid) berpusat di Auditorium Departemen Kimia dan melalui platform Zoom Meeting.
Pada edisi ketiga tahun ini, CASE menghadirkan narasumber inspiratif yang merupakan akademisi kelas dunia sekaligus pakar katalisis heterogen dan kimia terapan: Prof. Keiichi Tomishige (Profesor dari School of Engineering, Tohoku University, Jepang).
Dengan topik “Catalysis in the Carbon Continuum”, kegiatan ini mengeksplorasi pengembangan desain katalis heterogen mutakhir, mulai dari pemrosesan konversi biomassa secara reduktif, strategi deoksigenasi pemutusan ikatan karbon-oksigen, hingga pemanfaatannya dalam konversi gas karbon dioksida (CO2) secara non-reduktif untuk industri bahan kimia hijau.
Rangkaian Kegiatan
Acara diawali dengan doa bersama dan sambutan pembuka yang dipandu oleh Gabriel Sumlang selaku Master of Ceremony, kemudian sesi utama diambil alih oleh Prof. Dr. Nuryono, M.S., Guru Besar Departemen Kimia UGM, yang bertindak selaku moderator. Kegiatan hybrid ini diikuti secara antusias oleh mahasiswa S2 dan S3 Kimia FMIPA UGM, jajaran dosen, serta peserta umum dari berbagai instansi yang memiliki minat tinggi di bidang teknik material dan energi terbarukan.
Pokok Materi yang Disampaikan
Konversi Reduktif Biomassa: Tantangan Tingginya Kandungan Oksigen
Dalam pemaparannya, narasumber membawa audiens membedah perbedaan mendasar antara bahan bakar fosil dan material biomassa. Mengingat biomassa memiliki rasio oksigen-ke-karbon yang sangat tinggi, oksigen tersebut harus dihilangkan agar material dapat dimanfaatkan sebagai building blocks industri kimia. Narasumber secara komprehensif menguraikan pendekatan inovatif menggunakan reaksi C-O Hydrogenolysis dengan katalis bimetalik Iridium-Rhenium pada silika (Ir-ReOx/SiO2) yang mampu secara presisi memutus ikatan spesifik berdasarkan tingkat halangan steriknya.
Deoxydehydration (DODH) dan Penggunaan Hidrogen Bersih
Materi selanjutnya mengulas potensi katalis dalam reaksi eliminasi molekul oksigen (deoksigenasi). Narasumber menyoroti inovasi besar pada reaksi Deoxydehydration (DODH) yang menggunakan gas hidrogen—sebagai reduktor termurah dan terbersih untuk menyintesis ikatan rangkap alkena dari struktur diol. Sistem ini mendemonstrasikan bagaimana perpaduan Rhenium dan Palladium pada material pendukung Ceria (Re-Pd/CeO2) dapat menstabilkan keseimbangan elektron katalis (mempertahankan status Re4+ dan Re6+) jauh melebihi desain katalis homogen tradisional.
Konversi Non-Reduktif CO2: Menembus Batasan Ekuilibrium
Salah satu puncak presentasi adalah pembahasan mengenai konversi gas rumah kaca CO2 menjadi turunan bahan bernilai tinggi seperti senyawa polikarbonat (polycarbonate). Menghindari jalur reduktif yang menyita volume hidrogen terlampau besar, narasumber membedah pemanfaatan CO2 melalui metode non-reduktif untuk mensubstitusi penggunaan agen oksidan beracun di industri. Mengatasi kendala utama berupa batasan ekuilibrium reaksi yang sangat rendah, beliau merancang sistem katalis bifungsional asam-basa (Ceria/Zirkonia) yang ditandemkan dengan molekul pendehidrasi (2-cyanopyridine), memacu yield konversi menembus angka revolusioner hingga 94%.
Diskusi Interaktif
Sesi diskusi berjalan interaktif dengan antusiasme tinggi dari para audiens luring dan daring yang melontarkan berbagai pertanyaan mendalam, meliputi:
Potensi rekayasa katalis ramah lingkungan (green catalyst) berbasis logam transisi non-mulia (seperti nikel atau kobalt) guna memangkas biaya dalam produksi biofuel skala masif.
Tantangan inovasi sistem reaktor alir (flow system) untuk menjalankan reaksi reduksi biomassa secara berkelanjutan pada kondisi tekanan gas hidrogen yang lebih rendah.
Pemanfaatan Kecerdasan Buatan (AI) dan pemodelan komputasi/ Machine Learning ke depan untuk memprediksi serta merancang arsitektur katalis berkinerja tinggi, menggeser paradigma riset tradisional trial-and-error.
Penutup
Melalui penyelenggaraan CASE #03, peserta memperoleh pemahaman fundamental yang baru bahwa katalisis heterogen memainkan peran krusial tidak sekadar sebagai “pemercepat reaksi”, melainkan sebagai instrumen rekayasa molekuler presisi tinggi—sebuah jembatan mutlak yang mengubah polutan dan biomassa alam menjadi tulang punggung keberlanjutan siklus karbon dunia.
KMPK FMIPA UGM mengucapkan apresiasi dan terima kasih yang mendalam kepada Prof. Keiichi Tomishige serta segenap peserta yang telah berpartisipasi aktif. Semoga kegiatan CASE seri ketiga ini terus menggerakkan semangat riset inovatif dan eksplorasi ilmu kimia terapan di kalangan mahasiswa pascasarjana di Indonesia.
