Gerhard Ertl : Kimia Permukaan, Hadiah Ulang Tahun yang Manis

Kimia Permukaan, Hadiah Ulang Tahun yang Manis
Oleh : Brigitta Isworo L

Bagaimana sebenarnya proses kimia berlangsung di stratosfer sehingga lapisan ozon berlubang? Bagaimana permukaan besi dapat berkarat? Sebenarnya seperti apa reaksi kimia yang berlangsung di permukaan zat padat?

Jawaban pertanyaan-pertanyaan itu terdapat di dalam temuan Gerhard Ertl (71), yang pada Rabu (10/10) diumumkan sebagai pemenang Hadiah Nobel untuk Bidang Kimia tahun ini.

Ertl sukses menciptakan metode yang bertahap-tahap, yang kemudian secara progresif bisa membangun gambar secara lengkap mengenai reaksi kimia pada permukaan zat padat.

Penemuan Ertl merupakan hasil karya tingkat tinggi karena untuk bisa melangsungkan percobaan tersebut dibutuhkan sebuah laboratorium yang harus sama sekali bebas kontaminasi dari zat apa pun. Itu merupakan syarat agar mampu dibuat secara presisi lapisan individual atom-atom atau molekul di atas permukaan zat padat murni.

Komisi Nobel menobatkan Ertl sebagai pelopor dalam Ilmu Kimia Permukaan, sebuah cabang ilmu yang mulai muncul pada tahun 1960-an.

Cabang ilmu tersebut merupakan salah satu cabang ilmu yang mampu memahami potensi teknologi modern dalam mengeksplorasi wilayah-wilayah penelitian baru.

Ertl merupakan warga negara Jerman pertama yang menerima Hadiah Nobel untuk Bidang Kimia. Ia adalah seorang pensiunan guru besar di Fritz Haber Institute di Berlin—bagian dari Max Planck Society. Ia pernah menjabat sebagai direktur di institut tersebut pada 1986-2004.

Industri-akademi

Salah satu kunci mengapa Ertl dipilih sebagai pemenang, antara lain ia telah sukses memperlihatkan dua sisi mata uang ilmu pengetahuan, yaitu memajukan ilmu itu sendiri secara akademis dan sekaligus memajukan dunia industri.

Dalam pengumumannya kemarin, pihak Royal Swedish Academy of Sciences sebagai komite penentu pemenang Hadiah Nobel menyebutkan, pertama- tama bahwa penelitian di bidang Ilmu Kimia Permukaan sangat penting bagi industri kimia dan membantu manusia untuk memahami berbagai proses, mulai dari berkaratnya permukaan besi hingga bagaimana lapisan ozon dapat berlubang—ada penemuan vital bahwa ternyata terjadi reaksi kimia pada permukaan kristal-kristal es yang berada di stratosfer.

Salah satu penelitiannya yang amat penting dalam konteks ekonomi adalah pemisahan gas nitrogen (N2) dari udara dan dengan proses katalisator berhasil menjadikannya pupuk kimia buatan.

Selain itu, dunia otomotif seluruh dunia kini sibuk berpikir bagaimana caranya memproduksi mobil-mobil yang bahan bakarnya lebih efisien dan lebih ramah lingkungan. Ertl menjawabnya dengan meneliti oksidasi dari karbon monoksida pada platina.

Apa yang dilakukan Ertl diberi penghargaan amat tinggi karena penelitian yang dilakukannya membutuhkan beragam langkah untuk bisa mendapatkan gambaran sepenuhnya akan reaksi kimia permukaan.

Sedikit saja penelitiannya terkontaminasi zat tertentu, maka semua hasil yang didapat akan gugur tak berarti.

Dalam melakukan penelitiannya dibutuhkan presisi yang amat tinggi ditambah dengan kombinasi berbagai teknik penelitian.

"Ia melakukan percobaan tentang reaksi kimia dengan skala (sedemikian kecil), dengan satu lapisan molekul gas di atas permukaan padat," ujar Mark Peplow, editor World Chemistry terbitan Royal Society of Chemistry.

Ertl juga mendirikan satu sekolah penelitian yang menunjukkan bagaimana sebuah hasil penelitian yang dapat dipercaya bisa dihasilkan dari suatu proses penelitian yang sedemikian sulit.

"Wawasan dan pengetahuannya merupakan dasar ilmiah dari Ilmu Kimia Permukaan modern," demikian tertulis pada lembar pengumuman kemenangan Ertl.

Puncak kehidupan

Menjadi peraih Hadiah Nobel sudah merupakan pencapaian yang luar biasa. Mendapatkan hadiah tersebut di hari ulang tahun merupakan hal lain lagi.

"Saya tak dapat berkata-kata ketika pertama kali mendapat kabar dari Stockholm," ujar Ertl kepada kantor berita AFP. Ia menambahkan, penghormatan itu merupakan hadiah ulang tahunnya yang hanya sekali seumur hidup. "Saya amat bangga," ujarnya.

Kebanggaan itu lebih komplet ketika ia tahu bahwa secara tidak disangka-sangka ia hanya sendirian menerima Hadiah Nobel di bidang tersebut.

Dua bidang lain yang telah diumumkan sebelumnya, yaitu Bidang Kedokteran pada Senin dan Bidang Fisika pada Selasa lalu, pemenerimanya lebih dari seorang.

Di Bidang Kedokteran, hadiah itu dibagi untuk tiga orang, yaitu untuk Mario R Capecchi dan Oliver Smithies (AS) serta Martin J Evans, warga Inggris.

Di Bidang Fisika, Albert Fert (Perancis) dan Peter Andreas Gruenberg (Jerman) berbagi hadiah uang senilai 10 juta kron Swedia—sekitar Rp 13,5 miliar.

"Saya sedang duduk di depan meja saya dan sedang merevisi sebuah handbook yang sedang saya edit," ujarnya, menuturkan situasi di saat dia menerima kabar kemenangannya.

"Ini adalah titik kulminasi dari kehidupan seorang peneliti. Ini adalah sebuah mimpi, dan saya masih harus meyakinkan diri saya sendiri bahwa ini benar-benar riil," katanya.

Menurut Ertl yang juga melakukan penelitian di Muenchen dan Hanover (Jerman), beruntunglah dia karena Pemerintah Jerman amat mendukung penelitian para ilmuwan.

"Tak pernah ada masalah," katanya. Menurut dia, bahkan peneliti Jerman lebih beruntung dibandingkan dengan peneliti AS. Apa yang dikatakannya tidaklah mengada-ada. Sejak Hadiah Nobel pertama diberikan tahun 1901, ada 25 peneliti Jerman yang menerimanya.... (AFP/Reuters)

Ilmu Kimia
Dari Pupuk hingga Lubang Ozon

Ilmu Kimia Permukaan—agak janggal terdengar. Baru mulai paham jika muncul kalimat ikutan seperti "berguna dalam proses pembuatan pupuk, juga mampu menjelaskan proses pengaratan bodi mobil". Ilmu ini lalu membumi.

Ilmu pengetahuan Kimia Permukaan modern berkembang tahun 1960-an. Gerhard Ertl merupakan salah satunya yang melihat potensi manfaat ilmu ini bagi perkembangan teknologi.

Ilmu Kimia Permukaan mampu menjelaskan proses kimia yang terjadi saat gas menimpa permukaan zat padat. Pengetahuan ini amat penting karena banyak proses pada dunia modern tergantung dari reaksi kimia ini.

John Foord, seorang profesor kimia di Oxford University, mengungkapkan, industri kimia modern tidak dapat berfungsi tanpa katalisator. Salah satu pergulatan intelektual Ilmu Kimia Permukaan antara lain tentang katalisator.

Hadirnya fuel cell—pengganti CO2 yang lebih bersih—amat bergantung pada peningkatan kemampuan katalisator. "Melihat pentingnya fenomena permukaan pada ilmu kimia modern dan betapa pentingnya kontribusi Profesor Ertl untuk meningkatkan pemahaman, maka saya katakan, ini sungguh penghargaan yang amat baik dan menyenangkan," ujar Foord.

Hasil penelitian di bidang Ilmu Kimia Permukaan ini telah membuahkan hasil, antara lain pupuk nitrogen yang dibuat melalui ekstraksi N2 dari udara yang lalu dicampur pada pupuk; pemahaman lebih baik tentang bagaimana lubang ozon bisa terjadi, serta bagaimana cara membersihkan kotoran atau karat pada bodi mobil. Ilmu Kimia Permukaan dengan kehalusan prosesnya telah banyak memanjakan manusia.

Sumber : Kompas, Kamis, 11 Oktober 2007