Ilmuwan Temukan Metode Baru Ubah CO2 Jadi Bahan Bakar Ramah Lingkungan
JAKARTA - Para ilmuwan dari Universitas Cambride sukses merumuskan konsep yang dapat mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi bahan bakar ramah lingkungan dan berkelanjutan, tanpa limbah atau efek samping lain yang tidak diinginkan.
Temuannya ini, dilaporkan dalam dua makalah yang saling terkait di Nature Chemistry and Proceedings of the National Academy of Sciences.
Melansir AzoCleanTech, Minggu (6/3/2022), para ilmuwan sebelumnya telah menemukan bahwa katalis biologis, atau enzim, dapat membuat bahan bakar secara bersih menggunakan sumber energi terbarukan, namun dengan efisiensi rendah.
Dan sekarang, mereka telah sukses meningkatkan efisiensi produksi bahan bakar sebanyak 18 kali lipat dari sebelumnya, menunjukkan bahwa emisi CO2 yang mencemari lingkungan dapat diubah menjadi bahan bakar ramah lingkungan secara efisien tanpa membuang energi.
Guna memungkinkan CO2 menjadi bahan bakar ramah lingkungan, enzimlah yang menjadi kunci. Enzim yang diisolasi dari bakteri dapat ditugaskan untuk memantuk reaksi kimia yang mengubah CO2 menjadi bahan bakar, sebuah proses yang disebut elektrolisis.
Enzim ini, lebih efisien daripada katalis lain, seperti emas, tetapi mereka sangat sensitif terhadap lingkungan kimia lokalnya. Jika lingkungan setempat tidak sepenuhnya tepat, enzim akan berantakan dan reaksi kimia menjadi lambat.
Para ilmuwan Cambridge, bekerja sama dengan tim dari Universidade Nova de Lisboa di Portugal, telah merumuskan teknik untuk meningkatkan efisiensi elektrolisis dengan mengubah kondisi larutan untuk memodifikasi lingkungan sekitar enzim.
"Enzim telah berevolusi selama jutaan tahun menjadi sangat efisien dan selektif, dan sangat bagus untuk produksi bahan bakar karena tidak ada produk sampingan yang tidak diinginkan," kata Dr Esther Edwardes Moore, salah satu ilmuan di Cambridge.
"Namun, sensitivitas enzim memunculkan serangkaian tantangan yang berbeda. Metode kami memperhitungkan sensitivitas ini, sehingga lingkungan lokal diadaptasikan agar sesuai dengan kondisi kerja ideal enzim," tambahnya.
Para ilmuwan menggunakan pendekatan komputasi untuk merekayasa sistem untuk meningkatkan elektrolisis CO2. Menggunakan sistem berbasis enzim, tingkat produksi bahan bakar tumbuh 18 kali lipat dibandingkan dengan solusi benchmark yang ada.
Demi meningkatkan lingkungan lokal lebih jauh, para ilmuwan mendemonstrasikan bagaimana dua enzim dapat bergabung bersama, satu menciptakan bahan bakar dan yang lainnya mengatur lingkungan.
Mereka menemukan bahwa menggabungkan enzim lain, dapat mempercepat reaksi, baik meningkatkan efisiensi dan mengurangi produk sampingan yang tidak diinginkan.
"Tanpa produk sampingan dan hanya kehilangan energi marginal, menghasilkan bahan bakar bersih dengan efisiensi maksimum,” kata Dr Sam Cobb, penulis pertama makalah Nature Chemistry.
"Dengan mengambil inspirasi dari biologi, ini akan membantu kami mengembangkan sistem katalis sintetik yang lebih baik, yang akan kami perlukan jika kami akan menerapkan elektrolisis CO2 dalam skala besar," pungkasnya.
(Ahmad Muhajir)
