MEDAN — Tim peneliti dari Universitas Sumatera Utara (USU) mengembangkan pendekatan baru untuk meningkatkan efisiensi sekaligus menekan emisi mesin diesel melalui kombinasi strategi bahan bakar ganda (dual-fuel), penggunaan nano-additives, dan teknologi pembakaran canggih. Riset ini dipublikasikan secara internasional dalam jurnal Applied Energy.
Dua peneliti yang terlibat adalah Prof. Dr. Ir. Tulus Burhanuddin Sitorus S.T., M.T., IPM dan Dr.Eng. Ir. Taufiq Bin Nur S.T., M.Eng.Sc dari Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU. Mereka menilai mesin diesel tidak harus identik dengan polusi, melainkan masih memiliki ruang untuk ditingkatkan agar lebih efisien dan lebih bersih tanpa mengganti seluruh infrastruktur mesin yang sudah ada.
Prof. Tulus menjelaskan, sejumlah riset global kerap berfokus pada satu jenis bahan bakar alternatif, seperti biodiesel, hidrogen, atau amonia. Namun, tim USU memilih pendekatan kombinasi. “Ini adalah solusi yang tidak hanya visioner, tapi juga realistis untuk negara berkembang seperti Indonesia... masa depan energi justru terletak pada kombinasi yang cerdas,” kata Prof. Tulus, Kamis (23/4/2026).
Dalam temuan riset tersebut, campuran amonia dan hidrogen disebut mampu meningkatkan efisiensi termal mesin hingga 42% dibandingkan penggunaan solar murni. Campuran ini juga dilaporkan menghasilkan pembakaran yang lebih stabil dan hampir tanpa emisi karbon dioksida. Sementara itu, penggunaan biodiesel dengan desain injektor elips dilaporkan dapat menambah efisiensi 15%, dan metanol dalam sistem bahan bakar ganda meningkatkan efisiensi hingga 12%.
Meski demikian, tim peneliti juga menekankan bahwa setiap bahan bakar memiliki tantangan tersendiri. Dr. Taufiq menyebut biodiesel dapat mengurangi emisi karbon monoksida dan partikel debu, tetapi berpotensi meningkatkan nitrogen oksida (NOx) akibat suhu pembakaran yang lebih tinggi.
Alkohol seperti etanol dan metanol, menurut riset tersebut, memiliki efek pendinginan dan pembakaran yang lebih homogen, namun cenderung mengalami penundaan penyalaan. Hidrogen dinilai unggul dari sisi emisi, tetapi bersifat sangat reaktif sehingga lebih sulit dikendalikan. Karena itu, fokus riset diarahkan pada pengaturan cara berbagai bahan bakar bekerja bersama, alih-alih memilih satu bahan bakar yang dianggap paling ideal.
Selain strategi dual-fuel, tim USU juga menguji peran partikel berukuran nano sebagai aditif. Nano-additives seperti aluminium oksida (Al2O3) dan cerium oksida (CeO2) digunakan sebagai katalis mikro untuk meningkatkan atomisasi bahan bakar agar pembakaran lebih sempurna. Dalam temuan yang dipaparkan, emisi karbon monoksida dan hidrokarbon dapat berkurang lebih dari 20%, sementara efisiensi termal meningkat.
Prof. Tulus menyebut salah satu pembeda riset ini adalah upaya menyatukan berbagai temuan yang sebelumnya terpisah ke dalam kerangka konseptual terpadu. Tim peneliti juga menyusun kerangka perbandingan lintas bahan bakar yang memetakan hubungan antara struktur kimia, perilaku pembakaran, dan emisi yang dihasilkan.
Kerangka tersebut ditujukan sebagai peta yang dapat dimanfaatkan peneliti lain dalam mengembangkan sistem bahan bakar rendah emisi di berbagai negara. Bagi Indonesia—yang masih banyak bergantung pada mesin diesel untuk transportasi laut, pertanian, dan logistik—pendekatan ini dinilai relevan karena menekankan penyesuaian sistem melalui bahan bakar ganda dan aditif nano, tanpa harus mengganti mesin secara menyeluruh.
Riset ini memperlihatkan peluang peningkatan kinerja mesin diesel melalui kombinasi bahan bakar dan teknologi pendukung pembakaran. Tim peneliti menilai, pengembangan lanjutan hingga tahap penerapan industri akan menentukan sejauh mana temuan tersebut dapat diadopsi untuk mendukung efisiensi energi dan pengurangan emisi.
