Bahan berbasis tembaga baru dapat membantu ahli kimia mendaur ulang gas rumah kaca yang tidak diinginkan seperti yang diinginkan bahan bakar hijau.
Sebagai gas rumah kaca, karbon dioksida - atau CO2 - membantu menghangatkan suasana. Tapi terlalu banyak gas ini baru-baru ini menyebabkan demam atmosfer. Bukankah lebih bagus lagi jika polusi CO2 ini bisa diubah menjadi produk yang bermanfaat? Satu kelompok peneliti berpikir mereka telah menemukan cara untuk melakukan hal itu. Mereka mengubah CO2 menjadi etanol. Ini adalah bahan kimia peningkat oktan yang ditambahkan ke sebagian besar stok bensin di Amerika Serikat.
Menambahkan etanol mengurangi konsumsi energi per galon bensin. Tapi itu menawarkan kompromi yang baik: bensin sekarang membakar lebih bersih. Dengan demikian, menghasilkan etanol dari CO2 akan lebih baik bagi lingkungan.
Untuk melakukan ini, para peneliti pertama-tama perlu memecah CO2 menjadi blok bangunannya. Ternyata ini adalah tugas yang sulit. Dalam kondisi seperti itu, ahli kimia sering beralih ke katalis. Bahan tersebut mempercepat reaksi kimia.
"Sekelompok peneliti telah mengembangkan katalis yang sama sekali baru," kata Di-Jia Liu, ahli kimia di Argonne National Laboratory di Lemont, Illinois, yang memimpin tim yang mengembangkan katalis. Dengan itu, tegangan yang diperlukan untuk memicu reaksi CO2-etanol baru jauh lebih rendah daripada yang dibutuhkan untuk memicu reaksi serupa, kata Liu. Dan meskipun reaksi kimia sering menyebabkan munculnya banyak produk sampingan yang tidak diinginkan, yang baru ini tidak. Menurutnya, lebih dari 90 persen produk akhir adalah etanol.
Katalis baru menggunakan lapisan karbon untuk mendukung atom tembaga. Atom-atom tembaga ini tersebar seperti jarak sosial. Ketika listrik dilewatkan melalui katalis, kelompok atom tembaga yang jauh bergabung untuk membentuk kelompok yang terdiri dari 3 atau 4 atom. Menurut Liu, dengan bantuan radiasi sinar-X yang kuat di dalamnya, timnya dapat "memantau reaksi kimia yang terjadi."
Cluster ini mengaktifkan katalis, membantu CO2 bereaksi dengan air. CO2 terurai menjadi atom karbon dan oksigen. Dan air – atau H2O – terpecah menjadi atom hidrogen dan oksigen. Semua atom yang dibebaskan ini sekarang diatur ulang untuk membentuk etanol.
Para peneliti terus bereksperimen dengan proses baru. Mereka juga berharap dapat membuat bahan lain yang bermanfaat dari karbon dioksida. Itu sebabnya studi baru ini bukanlah langkah terakhir, kata Liu.
Baca juga: