Untuk pertama kalinya ilmuwan berhasil membangun alat fotosintesis buatan praktis!

Para ilmuwan dari Forschungszentrum Juelich, Jerman, berhasil mengembangkan sebuah fasilitas fotosintesis buatan lengkap namun berukuran kompak untuk pertama kalinya. Konsep kompak yang mereka buat ini meliputi material yang digunakan sekaligus ukuran alat fotosintesis tersebut. Jika beberapa hari yang lalu kita membahas sebuah metode pemecahan molekul air untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen dengan menggunakan material katalisator silikon, penelitian kali ini menitikberatkan kepada desain proses photoelectrochemical pemecahan molekul air, yang merupakan gabungan antara proses photoelectric dan electrochemical.

Selama ini, para peneliti terlalu banyak menitikberatkan kepada pencarian material maupun katalisator untuk proses pemecahan molekul air secara lebih efisien. Apa yang dilakukan oleh para peneliti dari Forschungszentrum Juelich, sebagai salah satu pusat lembaga penelitian terbesar di benua Eropa, berkonsentrasi terhadap satu aspek yang selama ini terabaikan: desain realistis sehingga apa yang telah diteliti oleh para ilmuwan di laboratorium, dapat diaplikasikan di kehidupan nyata.

“Hingga saat ini, pemecahan molekul air melalui proses photoelectrochemical hanya berhasil dilakukan di skala laboratorium saja,” demikian penjelasan dari Bugra Turan, salah satu peneliti dari Juelich. “Tiap-tiap komponen dan material sudah dikembangkan dengan baik, namun belum ada seorangpun yang sudah mencoba untuk mengaplikasikannya secara nyata.”


Para desainer dari Institute of Energy and Climate Research, bagian dari Forschungszentrum Juelich, benar-benar membuat purwarupa alat yang tidak untuk skala laboratorium. Mereka langsung membuat alat berukuran 64 cm2, dengan desain kompak, murah, serta berbahan baku material yang mudah didapatkan. Pada penelitian lain, umumnya para ilmuwan hanya membuat purwarupa seukuran kuku manusia saja.

Dengan desain tersebut, para ilmuwan Juelich dapat menggabungkan beberapa lembar alat ini untuk mendapatkan ukuran alat yang lebih luas. Masing-masing bagian alat tersebut memerlukan tegangan listrik sebesar 1,8 volt untuk dapat menghasikkan hidrogen. Sedangkan nilai efisiensi terbaik purwarupa ini dapat mencapai 3,9%. Memang angka tersebut nampak kecil, namun kenyataannya adalah, proses fotosintesis alami hanya mampu mencapai efisiensi satu persen saja. Bahkan Jan-Philipp Becker, seorang anggota peneliti lain mengungkap bahwa sesaat saja, purwarupa ini sempat mencapai nilai efisiensi hingga 10%. Bahkan jika digunakan material hibrida lain bernama perovskites, diperkirakan efisiensi alat ini akan mampu mencapai 14%. Tentu saja ini menjadi kabar baik bagi dunia energi terbarukan.

“Ini adalah salah satu kelebihan dari desain baru, yang mampu menggabungkan dua komponen utama untuk dioptimalisasikan secara terpisah: proses photovoltaic yang menghasilkan energi listrik dari tenaga surya, serta proses elektro-kimia yang menggunakan energi listrik tersebut untuk memecah air dan menghasilkan hidrogen,” demikian penjelasan Becker.

Inovasi alat ini sudah mendapatkan hak paten. Pihak Jüelich-pun saat ini sudah mulai melakukan penjajakan untuk pemroduksian massal.

Credit: Science Daily

Post Author: Onny

"Science is the highest Art in the universe."

Leave a Reply