Air laut - sumber daya baru untuk produksi energi

Salah satu universitas terkemuka di Jepang telah mengembangkan teknologi baru dan efisien yang memungkinkan diperolehnya hidrogen peroksida yang cocok untuk digunakan dalam sel bahan bakar.

Teknologi baru yang dikembangkan oleh peneliti Jepang ini merupakan metode pertama yang menggunakan percepatan reaksi kimia dengan memaparkan katalis ke sinar matahari, menghasilkan efisiensi maksimum dan kemungkinan penggunaan hidrogen peroksida yang dihasilkan dalam sel bahan bakar.

Proyek penelitian ini dipimpin oleh Shunichi Fukuzumi dan para ilmuwan menerbitkan hasil penelitian mereka dalam jurnal ilmiah populer.

Sel bahan bakar saat ini beroperasi terutama pada gas hidrogen, tetapi opsi yang diusulkan oleh tim Fukuzumi memiliki sejumlah keunggulan, terutama bahwa hidrogen peroksida lebih mudah disimpan pada kepadatan tinggi. Teknologi saat ini memungkinkan hidrogen gas disimpan menggunakan tekanan tinggi atau suhu rendah, dan hidrogen peroksida lebih aman dalam hal ini, baik selama penyimpanan maupun transportasi. Satu-satunya masalah adalah bahwa para ilmuwan tidak dapat menemukan metode fotokatalitik yang efektif untuk memproduksi hidrogen peroksida cair - ada teknologi yang tidak menggunakan radiasi matahari, tetapi biaya energi membuatnya tidak praktis.

Namun, tim Fukuzumi telah menciptakan sel lain dengan katalis - sejenis baterai surya yang menghasilkan hidrogen peroksida. Ketika sinar matahari difokuskan pada fotokatalis, reaksi kimia yang dipercepat dimulai - air laut teroksidasi dan kadar oksigen berkurang, yang mengakibatkan terbentuknya hidrogen peroksida.

Tim peneliti Fukuzumi menjelaskan bahwa konsentrasi hidrogen peroksida dalam air laut setelah fotokatalis terpapar sinar matahari selama 24 jam adalah sekitar 48 milimol, satu tingkat besaran lebih tinggi daripada yang dilaporkan sebelumnya (dalam air murni, kadar hidrogen peroksida sekitar 2 milimol).

Para ilmuwan tertarik dengan kesenjangan signifikan dalam angka ini, dan mereka menemukan bahwa masalahnya ada pada klorin bermuatan negatif yang ada dalam air laut, yang bertanggung jawab untuk meningkatkan laju reaksi dan berkontribusi terhadap peningkatan kadar hidrogen peroksida dalam air.

Menurut para peneliti, teknologi baru untuk mengubah energi matahari menjadi listrik memiliki efisiensi sekitar 0,3%, efisiensi metode fotokatalitik (menggunakan percepatan reaksi kimia) untuk memproduksi hidrogen peroksida adalah 0,55%, dan efisiensi sel bahan bakar adalah 50%.

Tentu saja, efisiensi keseluruhan dari teknologi produksi energi baru ini cukup tinggi, tetapi panel surya konvensional telah terbukti lebih efisien saat ini. Profesor Shunichi Fukuzumi dan rekan-rekannya yakin bahwa efisiensi metode baru ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan material yang lebih baik untuk sel fotoelektrokimia, dan para ahli juga berencana untuk menemukan cara untuk mengurangi biaya produksi energi.

[ 1 ], [ 2 ]