Sintesis Pupuk Nitrat Cair dengan Teknologi Murah dan Ramah Lingkungan sebagai Solusi Ketahanan Pangan Global

Abstract

Sektor pertanian global kini menemui tantangan. Pupuk nitrogen diproduksi dengan proses Haber-Bosch mengonsumsi 1-2% total produksi energi dunia dan menghasilkan polutan CO2 300 juta ton/tahun serta menyumbang 2,5% gas rumah kaca setiap tahunnya. Selain itu, pandemi COVID-19 menyebabkan disrupsi supply chain industri pupuk, mengakibatkan harga pupuk global meningkat. Teknologi elektrolisis plasma merupakan green technology murah dalam memproduksi pupuk nitrat cair dari udara, menggunakan spesies reaktif radikal OH. Penelitian bertujuan untuk memproduksi pupuk nitrat cair melalui elektrolisis plasma dengan pengaruh daya dan laju alir udara. Pengujian kinerja pupuk dilakukan pada tanaman cabai, tomat, dan sawi. Metode ini dilakukan pada reaktor batch menggunakan variasi laju alir udara 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 lpm, daya 500; 600; 700 watt, dan konsentrasi pupuk nitrat yang diujikan 100, 200, dan 300 ppm. Hasil menunjukkan semakin besar daya, dan laju alir udara meningkatkan produksi nitrat. Penelitian menghasilkan nitrat terbesar saat menggunakan larutan elektrolit 0.01 M K2SO4 dengan 0.01 M K2HPO4, daya 600 watt dan laju alir udara 0,8 lpm. Pemberian pupuk nitrat cair menunjukkan hasil lebih baik dibandingkan tanpa pupuk maupun dengan pupuk komersial. Tanaman cabai menunjukkan persentasi peningkatan tertinggi. Dosis optimum setiap tanamannya adalah cabai 100 ppm, tomat 200 ppm, dan sawi hijau 200 ppm.