Sel-sel hidrogen sudah menyalakan bus di kota-kota seperti London. Gambar: Sludge G via Flickr
Dari mengubah karbon dioksida menjadi bahan bakar hingga memungkinkan mobil berjalan di atas air, para peneliti ilmiah di seluruh dunia membuka potensi sumber energi baru.
Biologi molekuler telah digunakan oleh para ilmuwan di AS untuk membuat katalis yang bisa pisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Ini berarti bahwa bahan bioteknologi yang benar-benar terbarukan dapat digunakan untuk membantu mobil berjalan di atas air.
Di Cina, ahli kimia telah mengumumkan kain nano - katalis yang menyatukan atom pada suatu waktu - yang dapat memulai proses mengubah karbon dioksida gas rumah kaca menjadi bahan bakar.
Dan dengan apa yang tampak seperti waktu yang tepat, usaha teknologi baru di Swiss berharap menjadi pabrik komersial pertama memanen karbon dioksida dari udara.
Dua proposisi pertama masih dalam tahap laboratorium, dan yang ketiga belum membuktikan kelayakannya. Namun kemajuan laboratorium tetap menghidupkan harapan dari daur ulang energi.
Pada proses pertama, air menyediakan energi untuk reaksi kimia yang mendorong kendaraan, dan kemudian berakhir lagi sebagai air dari pipa knalpot mobil. Dan yang kedua, gas yang dilepaskan saat emisi dari bahan bakar fosil bisa diubah menjadi bahan bakar.
Katalis platinum
Sel bahan bakar hidrogen sejak lama mulai memberikan energi untuk penerbangan luar angkasa berawak, dan sudah digunakan dalam angkutan umum perkotaan, dengan katalis platinum yang memadukan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari udara untuk melepaskan energi listrik dan air.
Tapi platinum jarang dan mahal untuk saya. Dan hidrogen, meskipun unsur yang paling umum di alam semesta, adalah hal yang rumit untuk ditangani secara massal.
Trevor Douglas, profesor kimia di Universitas Indiana, AS, dan kolega melaporkan di Nature Chemistry bahwa mereka mengeksploitasi kapasitas virus untuk merakit sendiri blok-blok pembangun genetik dan memasukkan enzim yang sangat sensitif yang disebut hidrogenase yang dapat menyerap proton dan mengeluarkan gas hidrogen. Mereka menamainya P22-Hyd.
"Hasil akhirnya adalah partikel seperti virus yang berperilaku sama dengan bahan yang sangat canggih yang mengkatalisasi produksi hidrogen," Profesor Douglas menjelaskan.
"Bahannya sebanding dengan platinum, kecuali bahwa itu benar-benar terbarukan. Anda tidak perlu menambangnya; Anda dapat membuatnya pada suhu kamar dalam skala besar menggunakan teknologi fermentasi. Ini biodegradable. Ini adalah proses yang sangat hijau untuk membuat bahan berkelanjutan yang canggih. ”
“Kami memiliki keyakinan mendasar bahwa hal-hal tidak dapat berjalan seperti yang terjadi, dengan semakin banyak minyak yang dipompa keluar dari tanah”
P22-Hyd bekerja dalam dua arah: memecah ikatan kimia air untuk membuat hidrogen, dan bekerja secara terbalik untuk menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan tenaga. Jadi itu bisa digunakan baik untuk membuat hidrogen maupun untuk membakarnya.
Sejauh ini, para ilmuwan telah menetapkan apa yang bisa muncul, dan penelitian semacam itu hanyalah hal lain contoh dari kecerdikan dan imajinasi bahwa insinyur dan ahli kimia menunjukkan dalam sejumlah upaya untuk menemukan cara baru untuk menghadapi krisis energi global diendapkan oleh perubahan iklim, yang merupakan konsekuensi dari pembakaran bahan bakar fosil yang hilang.
Perubahan iklim didorong oleh penumpukan tanpa belas kasihan di atmosfer karbon dioksida yang dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar fosil - dan para ahli kimia telah mengusulkan bahwa gas rumah kaca bisa didaur ulang.
Upaya untuk menangkap karbon belum menjanjikan sejauh ini, dan teknologi yang diperlukan untuk mengubah karbon dioksida kembali menjadi sesuatu yang terbakar masih dalam masa pertumbuhan.
Struktur atom
Tapi Shan Gao dan rekan-rekan peneliti di Laboratorium Fisika Nasional Hefei di Skala Mikro, Cina, lapor jurnal Nature bahwa mereka telah menemukan cara untuk mengatur struktur atom kobalt dan oksida kobalt untuk mengubah logam menjadi sesuatu yang dapat lebih efisien "mengurangi" karbon dioksida menjadi bahan baku untuk bahan kimia bernilai tinggi - salah satunya akan menjadi bahan bakar cair.
Yang penting, susunan baru kobal dan oksida kobalt hanya berlapis-lapis hanya empat atom, dan struktur yang sangat halus inilah yang memungkinkan proses reduksi dimulai pada energi rendah - yang pada gilirannya dapat menjadikannya alat praktis untuk konversi besar jumlah karbon dioksida yang ditangkap menjadi sesuatu yang bernilai.
Saat ini, apa yang disebut sebagai teknologi komersial pertama di dunia untuk menyaring karbon dioksida dari udara mengharapkan hanya untuk mengambil 900 ton gas rumah kaca setahun - setara dengan emisi dari knalpot mobil 200 - dan menjualnya ke rumah kaca untuk pupuk tanaman komersial, atau ke pasar minuman ringan untuk memberikan soda dalam soda.
Tetapi gas yang ditangkap pada akhirnya dapat tersedia sebagai bahan baku untuk bahan bakar, menurut Dominique Kronenberg, chief operating officer dari perusahaan yang berbasis di Swiss Climeworks AG, yang sedang mengerjakan demonstrasi komersial CO atmosfer2 teknologi penangkapan.
"Kami memiliki keyakinan mendasar bahwa hal-hal tidak dapat berjalan seperti yang telah terjadi, dengan semakin banyak minyak yang dipompa keluar dari tanah," katanya. "Akan ada akhir, cepat atau lambat." - Berita Iklim Network
tentang Penulis
Tim Radford adalah seorang jurnalis lepas. Dia bekerja untuk Penjaga untuk 32 tahun, menjadi (antara lain) huruf Editor, editor seni, editor sastra dan editor sains. Ia memenangkan Association of British Ilmu Penulis penghargaan untuk penulis sains tahun empat kali. Dia bertugas di komite Inggris untuk Dekade Internasional untuk Pengurangan Bencana Alam. Dia telah memberi kuliah tentang sains dan media di puluhan kota Inggris dan asing.
Buku oleh Penulis ini:
Ilmu Pengetahuan yang Mengubah Dunia: Kisah yang tak terhitung dari revolusi 1960 lainnya
oleh Tim Radford.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon. (Buku Kindle)
