Kontributor: Dr.Eng. La Agusu, M.Si.
Salah satu mimpi saintis di masa datang adalah menghasilkan bahan bakar cari dari limbah gas buang seperti karbon dioksida (CO2). Kita ketahui bahwa semua proses pembakaran bahan bakar akan menghasilkan gas CO2 sehingga sangat melimpah. Prosesnya ada dua tahap yaitu pertama mengubah CO2 menjadi karbon monoksida (CO). Tahap kedua adalah mengubah CO menjadi etanol (CH3CH2OH). Etanol adalah bahan bakar cair yang penggunaan tak memerlukan modifikasi mesin. Jadi sangat mudah dikombinasikan dengan BBM yang sudah ada.
Saintis telah lama menemukan fakta bahwa logam tertentu dalam ukuran nanometer seperti tembaga dapat bereaksi dengan gas hingga dapat mengubah gas menjadi bentuk lain. Baru-baru ini (2016) peneliti dari Jurusan Kimia, Massachusetts Institute of Technology (MIT) Amerika Serikat telah melaporkan hasil penelitiannya yang berhasil membuat bahan yang dapat mengubah gas CO2 menjadi CO [1]. Mereka membuat elektroda dari timah berpori yang mana ketika gas CO2 dilarutakan dalam larutan, dengan potensial listrik kurang dari 1 volt, gas CO dihasilkan dalam larutan. Konversi CO2 menjadi CO mencapai sekitar 80%. Gambar 1 menunjukkan bentuk material yang dibuat yakni timah berpori yang buat secara kimiawi. Pada tahun 2014 grup peneliti lain dari Brown University (Amerika), melakukan hal serupa dengan menggunakan tembaga berpori, juga dapat mengubah gas CO2 menjadi gas CO [2].
Gambar 1 Katalis berpori seperti sarang lebah terbuat dari timah yang dapat mengubah gas CO2 menjadi CO, karya dari grup riset Jurusan Kimia, Institut Teknologi Massachusetts (MIT) Amerika [1].
Untuk konversi dari gas CO menjadi etanol, grup riset dari Stanford University Amerika Serikat menggunakan nanopartikel tembaga untuk mengubah gas CO menjadi etanol dengan sangat sederhana yaitu pada suhu ruangan (tanpa pemanasan). Proses pembuatan etanol biasanya cukup rumit memerlukan proses fermentasi dan dilakukan suhu tinggi, membutuhkan banyak energi untuk menghasilkannya hingga biayanya lebih mahal dari BBM. Misal untuk memproduksi etanol dari jagung atau gula tebu memerlukan sejenis pupuk dan air dalam jumlah besar. Pada penelitian ini juga membuat elektroda dari nanopartikel tembaga (Cu). Elektroda tadi dicelupkan dalam larutan KOH yang disemburkan gas CO dan diberi aliran listrik DC kurang dari 1 volt. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa gas CO berhasil diubah menjadi etanol, asam asetat, dan n-propanol yang ketiganya merupakan komponen utama bahan bakar. CO berhasil dikonversi sampai sekitar 57%.
Hasil penelitan di atas merupakan langkah penting menuju realisasi teknologi konversi gas CO2 yang dihasilkan oleh kendaraan atau mesin pabrik menjadi bahan bakar etanol dengan proses yang sangat sederhana. Bisa dibayangkan jika setiap kendaran ditambahkan alat ini sehingga buangan dari knalpot langsung masuk ke system konversi CO menjadi etanol, etanol tadi langsung masuk dalam tangki kendaraan. Pabrik-pabrik yang banyak mencemari udara, keluaran gasnya langsung diproses menjadi bahan bakar cair. Udara kita akan menjadi bersih dari polusi CO2 dari aktivitas industri.
Hasil penelitian ini semoga menjadi inspirasi bagi adik-adik mahasiswa atau anak yang kita masih duduk di bangku sekolah untuk berkecimpung dalam dunia ilmu pengetahuan dan teknologi hingga bangsa kita bias bersaing dengan bangsa-bangsa besar. Sebab tak ada bangsa maju tanpa kreativitas dan terobosan di bidang teknologi. Modal utamanya adalah kemauan untuk belajar sains.
[1] Youngmin Yoon, et al., “Tuning of Silver Catalyst Mesostructure Promotes Selective Carbon Dioxide Conversion into Fuels,” Angewandte Chemie, 2016; DOI: 10.1002/anie.201607942
[2] Sujat Sen, et. al., “Electrochemical Reduction of CO2 at Copper Nanofoams,” ACS Catal., 2014, 4 (9), pp 3091–3095; DOI: 10.1021/cs500522g
[3] Christina W. Li, et. al., “Electroreduction of carbon monoxide to liquid fuel on oxide-derived nanocrystalline copper,” Nature, 2014; doi:10.1038/nature13249
Komentar