Nationalgeographic.co.id—Para ahli kimia di University of Wisconsin di Madison sedang mengembangkan katalis baru yang bisa menghemat energi dunia besar-besaran. Hal itu merupakan terobosan baru yang dihasilkan dari penelitian kimia komputasi.
Mereka mengembangkan model bagaimana reaksi katalitik bekerja pada skala atom. Pemahaman ini memungkinkan para insinyur dan ahli kimia untuk mengembangkan katalis yang lebih efisien dan menyempurnakan proses industri.
Temuan tersebut berpotensi memberikan penghematan energi yang sangat besar, mengingat 90 persen produk yang kita temui dalam hidup kita dihasilkan, setidaknya sebagian, menggunakan katalisis.
Bahan katalis mempercepat reaksi kimia tanpa mengalami perubahan sendiri. Mereka sangat penting untuk penyulingan produk minyak bumi dan untuk pembuatan obat-obatan, plastik, bahan tambahan makanan, pupuk, bahan bakar ramah lingkungan, bahan kimia industri, dan banyak lagi.
Para ilmuwan dan insinyur telah menghabiskan beberapa dekade menyempurnakan reaksi katalitik, namun karena saat ini tidak mungkin untuk secara langsung mengamati reaksi tersebut pada suhu dan tekanan ekstrem yang sering terlibat dalam katalisis skala industri.
Mereka belum tahu persis apa yang terjadi pada skala nano dan skala atom. Penelitian baru ini membantu mengungkap misteri itu dengan potensi konsekuensi besar bagi industri.
Faktanya, hanya tiga reaksi katalitik, steam-methane reforming untuk menghasilkan hidrogen, sintesis amonia untuk menghasilkan pupuk, dan sintesis metanol telah menggunakan hampir 10% energi dunia.
Dengan adanya temuan ini, maka katalis baru tersebut bisa mengurangi penggunaan energi di dunia hingga 10 persen. Dan itu adalah jumlah yang sangat besar dan dapat berdampak luas.
"Jika Anda menurunkan suhu di mana Anda harus menjalankan reaksi ini hanya beberapa derajat, akan ada penurunan besar dalam permintaan energi yang kita hadapi saat ini," kata Manos Mavrikakis, seorang profesor teknik kimia dan biologi di UW-Madison yang memimpin penelitian.
"Dengan mengurangi kebutuhan energi untuk menjalankan semua proses ini, Anda juga mengurangi jejak lingkungannya."
Mavrikakis dan peneliti pascadoktoral Lang Xu dan Konstantinos G. Papanikolaou bersama dengan mahasiswa pascasarjana Lisa Je menerbitkan berita kemajuan mereka dalam jurnal Science belum lama ini.
Jurnal tersebut dipublikasikan dengan judul "Formation of active sites on transition metals through reaction-driven migration of surface atoms" yang bisa didapatkan secara daring.