Pasukan penyelidik dari Universiti Teknologi Nanyang Singapura (NTU) telah berjaya menukarkan najis ayam yang kelihatan tidak berguna kepada bahan penyerap karbon yang berkecekapan tinggi, sekali gus mencipta teknik aplikasi “Proses Kitaran Kalsium” pada sisa pertanian yang pertama di dunia. Pencapaian ini bukan sahaja membuka pendekatan baharu dalam penggunaan semula sisa industri penternakan, malah turut menyumbang kepada pembangunan ekonomi kitar semula dan pertanian hijau. 

Bagi mengekang kadar pemanasan global, teknologi Penangkapan dan Penyimpanan Karbon (Carbon Capture and Storage, CCS) telah menjadi tumpuan penyelidikan global dalam tahun-tahun kebelakangan ini. 

Sungguh mengejutkan, najis ayam yang kelihatan biasa telah berupaya menyerap dan menyimpan karbon dioksida setelah melalui pemprosesan khas, sekaligus menjadi senjata baru dalam pengurangan karbon. 

Pasukan penyelidik Universiti Teknologi Nanyang telah mencapai kejayaan pertama global dengan menggunakan "Proses Kitaran Kalsium" untuk mengubah najis ayam menjadi bahan penangkapan karbon yang sangat berkesan, sekali gus memberikan "nyawa kedua" kepada sisa pertanian. 

Dengan Kelebihan Kecekapan dan Kos

Proses kitaran kalsium (calcium looping) merujuk kepada proses di mana kalsium oksida bertindak balas dengan karbon dioksida pada suhu tinggi untuk membentuk kalsium karbonat, yang kemudiannya dipanaskan untuk membebaskan karbon dioksida berkonsentrasi tinggi bagi kegunaan semula dalam sektor pertanian atau perindustrian. Teknologi ini menarik perhatian meluas kerana menggabungkan kelebihan dari segi kecekapan dan kos. 

Penolong Profesor Lee Shuitak, Timbalan Pengarah Penyelidikan Alam Sekitar dan Sumber Air di NTU (tengah), bersama Penyelidik Kanan Chen Weibin (kiri) dan pelajar PhD Bu Jia Hui mendapati bahawa najis ayam yang diproses dapat menangkap karbon dioksida melalui proses kitaran kalsium. (Kredit: zaobao.sg)

 

Memandangkan ladang telur menambah kalsium ke dalam makanan ternakan untuk menggalakkan pembentukan cengkerang telur, najis ayam secara semula jadi kaya dengan unsur kalsium, menjadikannya bahan mentalah yang ideal untuk proses kitaran kalsium. 

Pasukan penyelidik bekerjasama dengan tiga ladang telur tempatan untuk mengeringkan najis ayam pada 120°C dan mengisarnya menjadi serbuk, sebelum membakarnya pada suhu tinggi untuk menghasilkan abu najis ayam. 

Komponen stabil haba dalam abu ini seperti magnesium dan fosforus membantu mengekalkan   kestabilan struktur penjerap pada suhu tinggi, manakala silikon dioksida meningkatkan   kebolehaliran bahan dalam sistem tindak balas. 

Analisis termogravimetri menunjukkan bahawa abu najis ayam boleh menangkap sehingga 144–387 mg karbon dioksida apabila bertindak balas pada 850°C, dengan kecekapan penangkapan karbon yang setanding dengan beberapa penjerap komersial. 

Ujian Buktikan Kestabilan dan Ketahanan

Bagi menguji kestabilan jangka panjang bahan, pasukan telah menjalankan eksperimen 20 kitaran dalam reaktor lapisan bendalir. Keputusan menunjukkan bahawa abu najis ayam dengan prestasi terbaik mampu menangkap 130 mg karbon dioksida per gram pada fasa awal, dan masih mengekalkan kira-kira 100 mg sehingga kitaran ke-20, dengan penurunan keupayaan hanya 23% dan kadar penurunan yang semakin mendatar. 

Berbanding dengan bahan biasa seperti cengkerang telur dan batu kapur, abu najis ayam menunjukkan prestasi yang lebih unggul dari segi keupayaan menangkap karbon dan kestabilan. 

Pasukan penyelidik mengitar semula najis ayam dari ladang telur, kemudian mengeringkannya di makmal (kiri), mengisarnya menjadi serbuk (tengah), dan membakarnya (kanan). Abu najis ayam yang terhasil boleh digunakan untuk menangkap karbon. (Kredit: zaobao.sg)

 

Profesor Madya Grzegorz Lisak, Timbalan Pengarah Institut Penyelidikan Alam Sekitar dan Sumber Air NTU, menekankan bahawa kestabilan bahan adalah penting untuk aplikasi industri. Ahli pasukan Bu Jiahui menambah bahawa walaupun komposisi najis ayam boleh dipengaruhi oleh makanan ternakan, kerjasama dengan ladang tetap dapat memastikan konsistensi bahan mentalah. 

Penyelidik Kanan Chen Weiben pula menegaskan bahawa mengekalkan kandungan kalsium yang mencukupi dalam najis ayam adalah kunci untuk memastikan kecekapan penangkapan karbon. 

Menuju Penerokaan Komersial

Pada masa ini, teknologi kitaran kalsium masih menghadapi cabaran dari segi kejuruteraan dan kos. Lisak menyatakan bahawa jika haba dari pembakaran sisa dapat dimanfaatkan untuk   menggerakkan proses penangkapan karbon, ia berpotensi mengurangkan kedua-dua kos operasi dan pelepasan karbon. 

Beliau meramalkan bahawa dengan pelaksanaan cukai karbon dan dasar hijau, projek perintis penangkapan karbon akan mula dilancarkan di Singapura dalam tempoh lima tahun akan datang, sekaligus menyediakan laluan praktikal untuk pengurangan pelepasan. 

Pasukan penyelidik yakin bahawa jika teknologi ini dapat disepadukan dengan pengurusan sisa pertanian dan dasar pengurangan karbon, najis ayam berpotensi untuk bertukar daripada bahan buangan ladang menjadi pemangkin baharu dalam memacu ekonomi kitaran dan pertanian hijau.