Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam upaya untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan meningkatkan keberlanjutan dalam industri penerbangan, penelitian terbaru telah mengembangkan metode inovatif untuk sintesis dekalin alkilat, komponen utama dari bahan bakar penerbangan JP-900. Dekalin, yang dikenal karena stabilitas termalnya yang tinggi, juga berfungsi sebagai aditif untuk meningkatkan nilai kalor volumetrik dan stabilitas termal bahan bakar penerbangan. Dengan memanfaatkan senyawa platform yang dapat diperoleh dari lignoselulosa, seperti 2-methyl-2,4-pentanediol (MPD) dan p-quinone, penelitian ini menawarkan solusi yang menarik untuk tantangan energi saat ini.
Proses sintesis yang dikembangkan terdiri dari tiga langkah utama. Langkah pertama melibatkan dehidrasi MPD untuk menghasilkan campuran dien C6, yang dilakukan dengan menggunakan pelarut eutektik dalam keadaan dalam (DES) berbasis klorida kolin (ChCl) dan asam metansulfonat (MSA). Keberhasilan reaksi ini sangat bergantung pada kekuatan asam dari MSA, yang terbukti memberikan aktivitas dan selektivitas tertinggi dalam proses dehidrasi. Hal ini menunjukkan pentingnya pemilihan media reaksi yang tepat dalam sintesis senyawa kimia, terutama dalam konteks keberlanjutan dan efisiensi energi.
Langkah kedua dari proses ini adalah reaksi Diels-Alder antara dien C6 dan p-quinone, yang menghasilkan produk sikloaduk C12 dengan struktur rantai karbon enam anggota ganda. Menariknya, reaksi ini dapat berlangsung tanpa katalis, yang menunjukkan potensi efisiensi tinggi dalam sintesis. Proses ini tidak hanya mengurangi biaya produksi, tetapi juga mengurangi jejak karbon yang dihasilkan selama sintesis, sejalan dengan prinsip-prinsip keberlanjutan yang semakin penting dalam industri energi.
Setelah pembentukan sikloaduk C12, langkah terakhir adalah hidrodeoksigenasi untuk menghasilkan dekalin alkilat. Proses ini dilakukan menggunakan campuran fisik Pd/C dan zeolit H-Y, yang memberikan produk akhir dengan densitas tinggi (0,91 g mL-1) dan titik beku rendah (225-236 K). Karakteristik fisik ini sangat penting untuk aplikasi bahan bakar penerbangan, di mana stabilitas termal dan performa pada suhu rendah menjadi faktor kunci.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, penelitian ini menunjukkan bagaimana pemanfaatan sumber daya terbarukan, seperti lignoselulosa, dapat menghasilkan bahan bakar yang tidak hanya efisien tetapi juga ramah lingkungan. Dengan mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau dalam proses sintesis, kita dapat mengurangi dampak lingkungan dari industri penerbangan, yang merupakan salah satu penyumbang utama emisi gas rumah kaca.
Namun, tantangan tetap ada dalam hal skala produksi dan penerapan teknologi ini secara komersial. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan setiap langkah dalam proses sintesis, serta untuk mengeksplorasi potensi aplikasi lain dari dekalin alkilat dalam industri energi. Kolaborasi antara akademisi, industri, dan pemerintah sangat penting untuk menciptakan kebijakan yang mendukung pengembangan teknologi ini.
Secara keseluruhan, inovasi dalam sintesis dekalin alkilat dari sumber lignoselulosa ini tidak hanya menawarkan solusi untuk kebutuhan energi yang berkelanjutan, tetapi juga membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut dalam pengembangan bahan bakar alternatif. Dengan pendekatan yang tepat, kita dapat menciptakan masa depan yang lebih hijau dan berkelanjutan dalam industri penerbangan dan energi secara keseluruhan.
