Bhataramedia.com

Peneliti dari beberapa lembaga termasuk Lund University telah mengambil langkah lebih dekat untuk memproduksi bahan bakar tenaga surya (matahari) dengan menggunakan fotosintesis buatan. Di dalam studi baru, mereka telah berhasil melacak pergerakan super cepat dari elektron melalui molekul pengkonversi cahaya.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menemukan cara membuat bahan bakar dari air dengan menggunakan sinar matahari. Inilah yang dilakukan proses fotosintesis sepanjang waktu, tumbuhan mengubah air dan karbon dioksida menjadi molekul yang kaya energi menggunakan sinar matahari. Oleh karena itu, para peneliti di seluruh dunia sedang berusaha untuk meminjam ide dari fotosintesis agar menemukan cara untuk memproduksi bahan bakar tenaga surya buatan atau artifisial.

“Studi kami menunjukkan bagaimana kemungkinan membangun suatu molekul, dimana konversi cahaya menjadi energi kimia terjadi begitu cepat sehingga tidak ada energi yang hilang sebagai panas. Hal ini berarti bahwa semua energi di dalam cahaya tersimpan di dalam molekul sebagai energi kimia,” kata Villy Sundström, Profesor Chemical Physics di Lund University.

Sejauh ini, energi surya dimanfaatkan di dalam sel surya dan kolektor panas matahari. Sel surya mengubah energi matahari menjadi listrik dan kolektor panas matahari mengubah energi surya menjadi panas. Namun, memproduksi bahan bakar tenaga surya, misalnya di dalam bentuk gas hidrogen atau metanol, membutuhkan teknologi yang sama sekali berbeda. Idenya adalah cahaya matahari dapat digunakan untuk mengekstrak elektron dari air dan menggunakannya untuk mengubah energi cahaya menjadi molekul yang kaya energi, yang merupakan konstituen dari bahan bakar tenaga surya.

“Suatu perangkat yang dapat melakukan hal tersebut, sel bahan bakar surya, adalah mesin yang rumit, yang terdiri dari molekul pengumpul cahaya dan katalis,” kata Villy Sundström, seperti dilansir Lund University (02/03/2015).

Di dalam penelitian ini, Profesor Sundström dan rekan-rekannya telah mengembangkan dan mempelajari suatu molekul khusus yang dapat berfungsi sebagai model untuk jenis reaksi kimia yang dapat digunakan di dalam sel bahan bakar tenaga surya. Molekul ini terdiri dari dua pusat logam, salah satunya mengumpulkan cahaya dan yang satunya lagi meniru katalis, tempat di mana bahan bakar surya dihasilkan. Para peneliti telah berhasil melacak jalur elektron melalui molekul ini dengan sangat rinci. Mereka mengukur waktu yang dibutuhkan sebuah elektron untuk menyeberangi jembatan antara dua atom logam di dalam molekul. Elektron membutuhkan waktu setengah picosecond, atau sepertriliun detik untuk melakukannya.

“Di dalam istilah sehari-hari, hal ini berarti bahwa elektron terbang melalui molekul dengan kecepatan sekitar empat kilometer per detik, melebihi sepuluh kali kecepatan suara,” kata Villy Sundström.

Para peneliti terkejut dengan kecepatan tinggi tersebut. Penemuan lain yang mengejutkan adalah kecepatan tersebut tampaknya sangat tergantung pada jenis jembatan di antara atom. Di dalam penelitian ini, kecepatan yang dihasilkan adalah 100 kali lebih tinggi dibandingkan dengan jenis jembatan lainnya yang pernah diuji.

“Penelitian ini merupakan yang pertama kalinya telah berhasil melacak reaksi yang kompleks dan cepat, serta membedakan semua tahapan reaksi,” kata Villy Sundström.

Penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications.

Penelitian ini merupakan kolaborasi antara para peneliti dari beberapa departemen di Lund University dan dari Denmark, Jerman, Hungaria, Jepang dan Amerika Serikat. Pengukuran dilakukan di Jepang pada SACLA X-ray FEL di Harima, Jepang, salah satu dari dua laser X-ray bebas elektron di dunia.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here