Mungkinkah menggunakan serbuk besi sebagai bahan bakar? Jawabannya adalah sangat mungkin!

Bubuk besi sebagai bahan bakar? Masuk akalkah ini? Tentu tidak masuk akal jika dipandang dari “kacamata” sekarang namun mungkin di masa depan, bahan bakar yang terbuat dari bubuk besi atau logam lain menjadi tidak aneh lagi. Sekelompok ilmuwan dari McGill University tengah mengembangkan jenis bahan bakar baru berbasis serbuk logam. Para ilmuwan McGill University ini berpendapat bahwa serbuk logam mungkin akan lebih layak sebagai pengganti bahan bakar fosil daripada beberapa bahan bakar terbarukan seperti hidrogen dan biofuel!

Bagaimana mereka bisa menyimpulkan hal itu? Menurut Profesor Jeffrey Bergthorson, sang peneliti utama, biofuel dapat menjadi solusi namun memiliki keterbatasan dari segi kuantitas. Sebagai contoh adalah biofuel berbasis hidrogen. Sebuah sistem biofuel berbasis hidrogen membutuhkan tangki bahan bakar dan baterai yang cukup besar dan berat. Sistem biofuel hidrogen juga sulit untuk diaplikasikan pada kegiatan harian karena kelemahannya dalam menyimpan energi yang dihasilkan, paling tidak untuk era sekarang. Profesor Bergthorson berpendapat bahwa penggunaan serbuk logam sebagai bahan bakar yang dapat didaur ulang adalah solusi yang sangat menjanjikan.

Gimana sih prinsip aplikasinya?

Pada dasarnya, material logam yang digunakan adalah logam berbentuk serbuk. Ukuran serbuk kira-kira seperti ukuran serbuk tepung, cukup kecil dan teksturnya halus. Penerapan serbuk logam sebagai bahan bakar ini hanya pada mesin pembakaran eksternal (external-combustion engines). Mengapa? Karena tentu bahan bakar serbuk logam ini tidak menggunakan sistem karburator seperti pada mesin pembakaran internal (internal-combustion engines). Mesin pembakaran eksternal menggunakan energi panas dari luar (eksternal) untuk menggerakkan mesin. Sejauh ini aplikasinya terbatas pada mesin-mesin berbahan bakar batubara dan nuklir. Bagi yang belum tahu, lokomotif uap batubara pada kereta api kuno adalah salah satu contoh aplikasi mesin pembakaran eksternal paling awal dalam sejarah manusia.

 photo 3838691B-DCC8-4ACE-9079-ABDC1CE1DABA.jpg

Ide menggunakan serbuk logam sebagai bahan bakar sebenarnya bukan ide baru karena sudah digunakan sejak ratusan tahun yang lalu. Anda pasti mengenal kembang api. Nah, kembang api adalah contoh sederhana penggunaan serbuk logam sebagai bahan bakar. Bahkan sebagian besar propelan roket atau roket pendorong pesawat ulang-alik awal, terbuat dari serbuk logam. Sedangkan yang dipelajari dalam studi oleh para ilmuwan McGill University ini adalah sifat pengapian serbuk logam dan bagaimana cara mengaplikasikannya sebagai bahan bakar yang dapat didaur ulang (recyclable fuel).

Mengapa disebut bahan bakar yang bisa didaur ulang?

Poin utama pada studi kali ini adalah bagaimana memanfaatkan sifat pengapian atau pembakaran dari serbuk logam. Pada dasarnya, ketika serbuk logam dibakar, mereka akan bereaksi dengan udara membentuk semacam oksida solid atau padat yang stabil dan tidak beracun. Jadi lupakan soal gas pembakaran berbahaya yang menyebar ke udara bebas, seperti pada pembakaran bahan bakar fosil yang menghasilkan emisi CO2 dan CO yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan hidup!

Serbuk-Besi-Menari-3 [81317]

Para ilmuwan membangun sebuah sistem pembakaran (burner) dan mengamati proses pembakaran serbuk logam yang terjadi. Ternyata ketika serbuk logam dibakar, mereka menghasilkan aliran partikel logam kecil yang melayang ke atas. Yang menarik adalah api pembakaran yang terjadi dapat distabilkan di tengah-tengah partikel logam tersebut. Api pembakaran juga sangat mirip dengan api pembakaran bahan bakar fosil. Hebatnya, energi yang dihasilkan cukup mirip kalau tidak boleh dibilang mendekati energi yang dihasilkan oleh mesin pembakaran internal seperti yang kita jumpai di mobil, motor, pesawat, dan lain sebagainya. Menurut para ilmuwan, besi adalah kandidat utama material serbuk logam yang digunakan karena jumlahnya yang sangat melimpah. Setiap tahun, jutaan ton bubuk besi diproduksi untuk industry metalurgi, kimia, dan elektronik. Alasan lain adalah besi sangat mudah untuk didaur ulang.

Prototipe mesin berbahan bakar serbuk logam

Ini adalah langkah yang harus dilakukan jika kita ingin mengaplikasikan serbuk logam sebagai bahan bakar sehari-hari. Para ilmuwan McGill University mencoba membangun prototipe mesin berbahan bakar serbuk logam. Para ilmuwan ini juga tengah merancang proses daur ulang serbuk logam yang tidak menghasilkan emisi CO2, karena akan percuma jika proses daur ulang tetap menghasilkan emisi gas berbahaya. Para ilmuwan optimis mesin-mesin berbahan bakar serbuk logam akan menjadi jawaban utama kebutuhan manusia akan bahan bakar di masa depan. Berdasarkan pandangan awam, tentu ini adalah solusi terbaik diantara berbagai solusi bahan bakar terbarukan lainnya. Sebuah bahan bakar terbarukan harus memenuhi persyaratan ketersediaan, kemudahan aplikasi, dan mampu didaur ulang. Besi memiliki semuanya!

Credit: Science DailyWikipedia: External Combustion Engine

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply