Nationalgeographic.co.id—Para ilmuwan di Universitas Cambridge telah berhasil mengembangkan sebuah reaktor inovatif yang ditenagai oleh sinar matahari.
Reaktor ini, seperti dilansir SciTechDaily, tidak hanya mampu menangkap karbon dioksida (CO2) langsung dari udara, tetapi juga mengubahnya menjadi bahan bakar berkelanjutan.
Berbeda dengan metode penangkapan karbon konvensional yang selama ini kita kenal, perangkat revolusioner ini tidak memerlukan energi dari bahan bakar fosil untuk beroperasi.
Hal ini tentu saja menjadi sebuah terobosan penting, karena selama ini proses penangkapan karbon tradisional justru berkontribusi terhadap emisi gas rumah kaca.
Dengan meniru proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, reaktor ini menghasilkan syngas, sebuah bahan penting yang digunakan dalam produksi bahan bakar dan obat-obatan. Lebih jauh lagi, para ilmuwan berencana untuk meningkatkan produksi bahan bakar cair melalui reaktor ini.
Memanfaatkan kekuatan sinar matahari
Reaktor bertenaga surya yang dikembangkan oleh para peneliti di Universitas Cambridge ini memiliki potensi besar untuk merevolusi cara kita menghasilkan dan menggunakan energi.
Bayangkan, bahan bakar untuk mobil dan pesawat terbang, serta bahan kimia dan obat-obatan penting lainnya, dapat dihasilkan dari udara yang kita hirup, hanya dengan bantuan sinar matahari. Alat ini juga dapat menjadi sumber energi yang andal di daerah-daerah terpencil atau di luar jaringan listrik.
Salah satu keunggulan utama dari reaktor ini adalah kemampuannya untuk menghilangkan langkah-langkah yang rumit dan kebutuhan akan bahan bakar fosil yang biasanya terlibat dalam teknologi penangkapan karbon konvensional.
Jika biasanya CO2 yang ditangkap perlu diangkut dan disimpan, maka reaktor ini mengubahnya secara langsung menjadi produk yang berguna hanya dengan menggunakan sinar matahari.
Sebuah proses yang jauh lebih efisien dan ramah lingkungan. Temuan penelitian yang sangat penting ini telah dipublikasikan pada tanggal 13 Februari di jurnal Nature Energy, dengan judul "Direct air capture of CO2 for solar fuel production in flow".
Baca Juga: Ilmuwan Berhasil Ciptakan Hidrogen Tanpa Emisi Karbon Dioksida Langsung dari Sumbernya
Batasan penyimpanan karbon konvensional
Meskipun teknologi Carbon Capture and Storage (CCS), yang telah menerima pendanaan besar dari pemerintah Inggris sekitar AS$27 miliar (setara Rp439 triliun), digadang-gadang sebagai solusi potensial untuk mengatasi krisis iklim, metode ini bukannya tanpa kekurangan.
Proses CCS terbukti sangat boros energi, dan kekhawatiran akan keamanan jangka panjang penyimpanan CO2 bertekanan tinggi jauh di bawah tanah masih menjadi perhatian utama, meskipun penelitian terus dilakukan untuk mengevaluasi dan mengurangi risiko tersebut.
Profesor Erwin Reisner, yang memimpin penelitian inovatif ini, menyampaikan keprihatinannya, "Selain biaya yang besar dan intensitas energinya yang tinggi, CCS juga memberikan justifikasi untuk terus membakar bahan bakar fosil, yang notabene merupakan akar penyebab krisis iklim ini."
Lebih lanjut, Profesor Reisner menyoroti sifat non-sirkular dari proses CCS, di mana CO2 bertekanan tinggi tersebut pada akhirnya hanya disimpan di bawah tanah tanpa batas waktu, tanpa memberikan manfaat yang berarti bagi siapa pun.
Mengubah gas berbahaya menjadi kimia berguna
"Bayangkan jika alih-alih memompa karbon dioksida ke bawah tanah, kita bisa mengubahnya menjadi sesuatu yang berguna," kata penulis pertama Dr. Sayan Kar dari Departemen Kimia Yusuf Hamied Cambridge, yang menjelaskan bahwa CO2, meskipun merupakan gas rumah kaca yang berbahaya, memiliki potensi untuk diubah menjadi bahan kimia yang bermanfaat tanpa berkontribusi lebih lanjut terhadap pemanasan global.
Kelompok penelitian Profesor Reisner berfokus pada pengembangan perangkat inovatif yang mampu mengubah limbah, air, dan udara menjadi bahan bakar serta bahan kimia yang dapat digunakan.
Terinspirasi oleh fotosintesis, proses alami di mana tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi makanan, perangkat ini beroperasi sepenuhnya secara mandiri. Tanpa memerlukan daya eksternal, kabel, atau baterai, perangkat ini hanya mengandalkan kekuatan matahari sebagai sumber energinya.
Transformasi CO2 udara menjadi syngas
Tim peneliti berhasil menciptakan sebuah sistem revolusioner yang mampu mengambil karbon dioksida (CO2) langsung dari udara dan mengubahnya menjadi syngas, sebuah kunci penting dalam produksi berbagai bahan kimia dan obat-obatan.
Baca Juga: Benarkah Karbon Biru Merupakan Solusi Iklim yang Tersembunyi di Lautan?
Para peneliti mengeklaim bahwa pendekatan inovatif ini, yang tidak memerlukan proses transportasi atau penyimpanan CO2, memiliki potensi yang jauh lebih besar untuk ditingkatkan skalanya dibandingkan dengan perangkat bertenaga surya yang pernah ada sebelumnya.
Perangkat mutakhir ini, yang dikenal sebagai reaktor aliran bertenaga surya, menggunakan filter khusus yang bekerja seperti spons untuk menangkap CO2 dari udara pada malam hari.
Ketika matahari mulai bersinar, sinar matahari yang terkumpul akan memanaskan CO2 yang telah terperangkap, di mana radiasi inframerah diserap dan bubuk semikonduktor menyerap radiasi ultraviolet untuk memicu reaksi kimia yang mengubah CO2 menjadi syngas surya.
Untuk meningkatkan efisiensi proses ini, sebuah cermin pada reaktor memusatkan sinar matahari, memastikan hasil yang optimal.
Bahan bakar cair dan solusi skala besar
Saat ini, para peneliti sedang fokus untuk mengembangkan proses pengubahan syngas surya menjadi bahan bakar cair, yang nantinya dapat digunakan untuk menghidupkan berbagai kendaraan seperti mobil, pesawat, dan mesin lainnya, tanpa perlu menambah lebih banyak CO2 ke atmosfer.
"Jika kita berhasil mengembangkan perangkat ini dalam skala yang lebih besar, kita akan memiliki solusi untuk mengatasi dua masalah sekaligus: mengurangi jumlah CO2 di atmosfer dan menciptakan alternatif yang lebih bersih untuk bahan bakar fosil," ujar Kar.
"CO2 sering dianggap sebagai produk limbah yang berbahaya, namun sebenarnya, ia juga menyimpan potensi besar sebagai sumber daya yang dapat dimanfaatkan."
Masa depan tanpa bahan bakar fosil, mungkinkah?
Para peneliti yang menjanjikan masa depan cerah bagi keberlanjutan energi. Mereka berfokus pada sektor kimia dan farmasi, di mana syngas, sebuah campuran gas yang dapat dihasilkan dari berbagai sumber, memiliki potensi besar untuk diubah menjadi beragam produk yang kita gunakan sehari-hari.
Menariknya, proses ini dapat dilakukan tanpa menambah beban emisi gas rumah kaca yang memperparah perubahan iklim.
Saat ini, para ilmuwan sedang dalam tahap pembangunan versi reaktor yang lebih besar. Mereka berharap untuk memulai serangkaian pengujian yang signifikan pada musim semi tahun 2025.
Jika pengujian ini berhasil dan teknologi ini dapat ditingkatkan, para peneliti yakin bahwa reaktor ini dapat digunakan secara terdesentralisasi. Ini berarti bahwa di masa depan, setiap individu berpotensi memiliki kemampuan untuk menghasilkan bahan bakar mereka sendiri.
Kemampuan ini akan sangat berharga terutama di daerah terpencil atau wilayah yang tidak terhubung ke jaringan listrik konvensional.
“Alih-alih terus menggali dan membakar bahan bakar fosil untuk menghasilkan produk yang telah kita andalkan, kita bisa mendapatkan semua CO2 yang kita butuhkan langsung dari udara dan menggunakannya kembali,” kata Reisner.
“Kita dapat membangun ekonomi sirkular dan berkelanjutan – jika kita memiliki kemauan politik untuk melakukannya.”
KOMENTAR