SiarKota.Com | Artikel Ilmiah—Para ilmuwan di Universitas Cambridge telah mengembangkan reaktor bertenaga surya yang menangkap karbon dioksida langsung dari udara dan mengubahnya menjadi bahan bakar yang berkelanjutan dengan menggunakan sinar matahari.
Reaktor inovatif ini berpotensi menghasilkan bahan bakar untuk mobil dan pesawat, serta bahan kimia dan obat-obatan. Reaktor ini juga dapat menyediakan sumber energi yang dapat diandalkan di lokasi-lokasi terpencil atau di luar jaringan listrik.
Tidak seperti teknologi penangkapan karbon tradisional, yang membutuhkan energi bahan bakar fosil dan melibatkan pengangkutan dan penyimpanan CO2, reaktor ini meniadakan langkah-langkah tersebut. Sebagai gantinya, reaktor ini secara langsung mengubah CO2 di atmosfer menjadi produk yang berguna hanya dengan menggunakan sinar matahari. Temuan penelitian ini dipublikasikan hari ini (13 Februari) di Nature Energy.
Keterbatasan Penyimpanan Karbon Konvensional
Meskipun Carbon Capture and Storage (CCS) telah dipromosikan sebagai solusi untuk krisis iklim dengan menerima dana sebesar 22 miliar poundsterling (~27 miliar dolar AS) dari pemerintah Inggris, CCS masih sangat boros energi. Selain itu, masih ada kekhawatiran mengenai keamanan jangka panjang dalam menyimpan CO2 yang bertekanan di bawah tanah, meskipun berbagai studi yang sedang berlangsung sedang menilai risiko-risiko ini.
“Selain biaya dan intensitas energi, CCS memberikan alasan untuk terus membakar bahan bakar fosil, yang merupakan penyebab utama krisis iklim,” ujar Profesor Erwin Reisner, yang memimpin penelitian ini. “CCS juga merupakan proses yang tidak melingkar, karena CO2 yang bertekanan, paling banter, disimpan di bawah tanah tanpa batas waktu, yang tidak ada gunanya bagi siapa pun.”
Mengubah Gas Berbahaya Menjadi Bahan Kimia Berguna
“Bagaimana jika alih-alih memompa karbon dioksida ke bawah tanah, kita membuat sesuatu yang berguna darinya?” kata penulis pertama Dr Sayan Kar dari Departemen Kimia Yusuf Hamied, Cambridge. “CO2 adalah gas rumah kaca yang berbahaya, tetapi juga bisa diubah menjadi bahan kimia yang berguna tanpa berkontribusi terhadap pemanasan global.”
Fokus dari kelompok penelitian Reisner adalah pengembangan perangkat yang mengubah limbah, air, dan udara menjadi bahan bakar dan bahan kimia yang praktis. Perangkat-perangkat ini terinspirasi dari fotosintesis: proses di mana tanaman mengubah sinar matahari menjadi makanan. Perangkat ini tidak menggunakan daya dari luar: tidak ada kabel, tidak ada baterai, yang dibutuhkan hanyalah kekuatan matahari.
Dari Udara ke Gas Sintetis: Terobosan Utama
Sistem terbaru dari tim ini mengambil CO2 langsung dari udara dan mengubahnya menjadi gas sintetis: perantara utama dalam produksi banyak bahan kimia dan obat-obatan. Para peneliti mengatakan bahwa pendekatan mereka, yang tidak memerlukan transportasi atau penyimpanan, jauh lebih mudah untuk dikembangkan dibandingkan dengan perangkat bertenaga surya sebelumnya.
Alat tersebut, sebuah reaktor bertenaga surya, menggunakan filter khusus untuk menangkap CO2 dari udara pada malam hari, seperti cara spons menyerap air. Ketika matahari terbit, sinar matahari memanaskan CO2 yang ditangkap, menyerap radiasi inframerah, dan serbuk semikonduktor menyerap radiasi ultraviolet untuk memulai reaksi kimia yang mengubah CO2 yang ditangkap menjadi gas sintetis surya. Cermin pada reaktor memusatkan sinar matahari, sehingga prosesnya menjadi lebih efisien.
Menuju Bahan Bakar Cair dan Solusi yang Diperluas
Para peneliti saat ini sedang berupaya mengubah gas sintetis surya menjadi bahan bakar cair, yang dapat digunakan untuk menggerakkan mobil, pesawat terbang, dan banyak lagi—tanpa menambahkan lebih banyak CO2 ke atmosfer.
“Jika kami membuat perangkat ini dalam skala besar, perangkat ini dapat menyelesaikan dua masalah sekaligus: menghilangkan CO2 dari atmosfer dan menciptakan alternatif yang bersih untuk bahan bakar fosil,” kata Kar. “CO2 dipandang sebagai produk limbah yang berbahaya, tetapi juga menjadi sebuah peluang.”
Masa Depan Tanpa Bahan Bakar Fosil?
Para peneliti mengatakan bahwa peluang yang sangat menjanjikan adalah di sektor kimia dan farmasi. Di sektor ini gas sintetis dapat dikonversi menjadi banyak produk yang kita andalkan setiap hari, tanpa berkontribusi terhadap perubahan iklim. Mereka sedang membangun versi skala yang lebih besar dari reaktor tersebut dan berharap untuk memulai pengujian pada musim semi.
Jika ditingkatkan, para peneliti mengatakan bahwa reaktor mereka dapat digunakan dengan cara yang terdesentralisasi, sehingga setiap orang secara teoretis dapat menghasilkan bahan bakar mereka sendiri, yang akan berguna di lokasi terpencil atau di luar jaringan.
“Daripada terus menggali dan membakar bahan bakar fosil untuk menghasilkan produk yang selama ini kita andalkan, kita bisa mendapatkan semua CO2 yang kita butuhkan secara langsung dari udara dan menggunakannya kembali,” ujar Reisner. “Kita dapat membangun ekonomi sirkular yang berkelanjutan jika kita memiliki kemauan politik untuk melakukannya.”
