Sebagian besar metode untuk memerangi perubahan iklim adalah tentang mengurangi emisi gas rumah kaca: menciptakan pembangkit listrik yang lebih bersih, merekayasa mobil yang lebih hijau. Lalu, ada kelompok peneliti yang fokus pada menggambar gas dari atmosfer begitu mereka sudah dilepaskan.
Apa yang disebut "penangkapan karbon dioksida" telah menjadi kontroversial, seringkali dianggap tidak praktis atau tidak memadai. Namun karena upaya global untuk mengurangi emisi terbukti sulit dan kadang mengecewakan, pendekatan tersebut tampaknya semakin memikat.
Sebuah penemuan baru, dari para ilmuwan di University of California, Berkeley, menawarkan novel tentang penangkapan karbon. Para peneliti telah menciptakan bahan nano yang menghancurkan karbon dioksida dengan memecahnya menjadi oksigen dan karbon monoksida.
Para ilmuwan telah lama mencoba untuk menyingkirkan karbon dioksida dengan memecah molekulnya. Upaya pemisahan ini dapat menjadi energi yang intensif, yang mengalahkan tujuan lingkungan. Jadi peneliti telah menggunakan berbagai katalis untuk mempercepat reaksi, mengurangi jumlah listrik yang dibutuhkan untuk memecah molekul. Banyak ilmuwan telah berfokus pada porfirin, molekul organik berbentuk cincin, untuk membuat reaksi ini terjadi. Meskipun porfirin dapat memiliki berbagai atom di pusatnya, porfirin yang digunakan untuk tujuan ini adalah porfirin kobalt, yang terutama aktif secara katalitik. Ketika porfirin ini ditambahkan ke larutan dengan dua elektroda, elektrolit dan beberapa karbon dioksida terlarut, porfirin tertarik ke elektrolit. Ini menyebabkan elektron berpindah ke karbon dioksida, membelahnya menjadi karbon monoksida dan oksigen. Namun pendekatan ini belum sempurna. Porfirin berkerumun dan kehilangan keefektifan seiring berjalannya waktu, dan solusi yang digunakan untuk mewujudkan proses tersebut dipertanyakan oleh lingkungan.
Para peneliti Berkeley tampaknya telah menemukan cara baru untuk mengatasi hal ini dengan menciptakan nanomaterial berpori yang menghubungkan porfirin bersama-sama menjadi zat seperti jaring. Ini disebut kerangka organik kovalen (COF). Karbon dioksida meresap melalui COF, membelah menjadi karbon monoksida dan oksigen dengan sedikit energi tambahan. Ia bekerja sekitar 60 kali lebih efisien daripada memecah karbon dioksida menggunakan porfirin yang mengambang bebas. Penelitian ini dilaporkan dalam jurnal Science .
Gambar COF (Sains) yang diperbesar Jadi apa yang bisa dilakukan dengan oksigen dan karbon monoksida yang diciptakan oleh proses tersebut?
"Karbon monoksida penting karena merupakan salah satu bahan baku industri kimia, yang membuat bahan bakar berdasarkan karbon monoksida, " kata Christian Diercks, salah satu peneliti utama dalam penelitian ini. "Idenya pada dasarnya adalah untuk menggunakan karbon dioksida, yang merupakan limbah, dan mengubahnya menjadi bahan bakar."
Di masa depan, pabrik dapat menggunakan lembaran bahan nano ini di sekitar area penghasil karbon dioksida, seperti cerobong asap, mengubahnya langsung menjadi karbon monoksida untuk bahan bakar. Tapi ini jauh sekali.
"Jika Anda benar-benar ingin agar pengurangan karbon dioksida terjadi dalam skala besar, saya pikir Anda selalu membutuhkan insentif dari pemerintah, " kata Diercks, "karena industri membutuhkan waktu lama untuk mengambil ide-ide baru seperti ini."
Sejauh ini, laboratorium hanya membuat bahan dalam jumlah kecil, 30 miligram sekaligus. Diperlukan beberapa hari untuk berproduksi, sehingga proses tersebut perlu menjadi lebih efisien untuk diterapkan di tingkat industri. Langkah selanjutnya para peneliti adalah mencari cara untuk lebih efisien mengubah karbon monoksida menjadi bahan bakar.
