Nationalgeographic.grid.id—Meningkatnya kebutuhan global akan bahan bakar alternatif dan produk kimia yang berkelanjutan mendorong para ilmuwan untuk mencari cara inovatif dalam mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi bahan kimia yang bernilai.
Sebuah tim kimiawan dari Yale, yang dipimpin oleh Nilay Hazari dan James Mayer, telah mengembangkan metode baru yang menjanjikan untuk mengubah CO2 menjadi format.
Format adalah senyawa kimia yang banyak digunakan sebagai pengawet dan pestisida, serta berpotensi menjadi dasar untuk pembuatan bahan kimia yang lebih kompleks.
Penemuan ini, yang dipublikasikan secara daring pada 7 Maret di jurnal Chem, membuka jalan baru dalam kimia dan menawarkan solusi potensial untuk masalah lingkungan dengan mengubah gas rumah kaca menjadi produk yang berguna.
Menurut Profesor Kimia Yale, Nilay Hazari, bahan bakar dan bahan kimia komoditas saat ini sebagian besar berasal dari bahan bakar fosil. Pembakaran bahan bakar fosil ini memicu pemanasan global dan ekstraksinya merusak lingkungan.
"Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk mengeksplorasi bahan baku kimia alternatif," tutur Hazari seperti dilansir laman news.yale.edu.
Hazari dan Mayer, yang juga merupakan bagian dari Pusat Pendekatan Hibrida dalam Energi Surya untuk Bahan Bakar Cair (Hybrid Approaches in Solar Energy to Liquid Fuels/CHASE), sebuah pusat penelitian energi surya yang didanai pemerintah federal, memimpin penelitian ini untuk mengatasi tantangan tersebut.
Katalis Molekuler Imobilisasi: Kunci dari Solusi Inovatif
Tantangan utama dalam mengubah CO2 menjadi produk yang bermanfaat adalah menemukan proses yang efisien dan dapat diterapkan dalam skala industri.
Proses ini memerlukan katalis baru yang dapat bekerja pada kondisi yang lebih ringan, yaitu suhu dan tekanan yang tidak ekstrem, serta memiliki produktivitas dan stabilitas yang lebih tinggi dari katalis yang ada saat ini.
Tim peneliti Yale ini fokus pada sistem katalitik yang relatif baru, yaitu katalis molekuler yang diimobilisasi. Sistem ini menggunakan katalis molekuler yang terpasang pada material padat.
Baca Juga: Setengah Emisi Karbon Global Berasal dari Hanya 36 Perusahaan Minyak, Siapa Terbesar?
Dalam studi ini, para peneliti mengembangkan katalis mangan molekuler yang ditempelkan pada silikon berpori teroksidasi termal semikonduktor. Ketika terkena cahaya, silikon menyerap energi cahaya dan mentransfer elektron ke katalis mangan. Katalis ini kemudian menggunakan elektron tersebut untuk mengubah CO2 menjadi format.
James Mayer menjelaskan bahwa format adalah produk yang sangat menarik karena dapat menjadi bahan dasar untuk berbagai material industri. Penelitian ini menunjukkan bahwa silikon berpori dapat digunakan sebagai pendukung katalis molekuler.
"...sebagian karena menetapkan bahwa keberadaan lapisan oksida tipis meningkatkan selektivitas dan stabilitas katalis," papar Mayer.
Eleanor Stewart-Jones, mahasiswa pascasarjana kimia Yale dan penulis utama studi ini, menambahkan bahwa penelitian sebelumnya telah banyak mempelajari modifikasi permukaan silikon berpori.
Penemuan ini membuka kemungkinan penggunaan modifikasi permukaan untuk mengatur katalisis dalam katalis hibrida masa depan yang menggunakan silikon berpori. Para peneliti juga menekankan bahwa penemuan ini berpotensi diterapkan pada katalis yang bekerja dengan bahan kimia lain selain CO2.
Studi ini didukung oleh CHASE, sebuah pusat inovasi energi yang didanai oleh Departemen Energi AS, dan Pusat Penangkapan Karbon Alami Yale. Selain Hazari, Mayer, dan Stewart-Jones, penulis utama lainnya dari studi ini adalah Xiaofan Jia dan Young Hyun Hong.
Kontributor lain dalam penelitian ini termasuk para peneliti dari Yale, Universitas North Carolina di Chapel Hill, dan Universitas Pennsylvania.
KOMENTAR