Katalis Baru untuk Mengubah Hidrokarbon Jadi Bahan Bakar

Insinyur Stanford University menciptakan katalis yang dapat mengubah karbon dioksida menjadi bensin 1.000 kali lebih efisien. CO2 yang ditangkap dapat diubah menjadi bahan bakar netral karbon, tetapi kemajuan teknologi diperlukan.

Dalam penelitian terbaru tersebut, katalis baru meningkatkan produksi hidrokarbon rantai panjang dalam reaksi kimia sekitar 1.000 kali lipat dari metode yang ada. Insinyur yang bekerja untuk membalikkan proliferasi gas rumah kaca tahu bahwa selain mengurangi emisi karbon dioksida, juga perlu menghilangkan karbon dioksida dari asap pembangkit listrik atau dari langit. Tapi, apa yang kita lakukan dengan semua karbon yang ditangkap itu?

Matteo Cargnello, seorang insinyur kimia di Stanford University, bekerja untuk mengubahnya menjadi bahan kimia bermanfaat lainnya, seperti propana, butana, atau bahan bakar hidrokarbon lainnya yang terdiri dari rantai panjang karbon dan hidrogen.

"Pada dasarnya kita bisa membuat bensin," kata Cargnello, yang merupakan asisten profesor teknik kimia. "Untuk menangkap karbon sebanyak mungkin, Anda menginginkan rantai hidrokarbon terpanjang. Rantai dengan delapan sampai 12 atom karbon akan ideal," terangnya seperti dikutip laman universitas tersebut.

Katalis baru, ditemukan oleh Cargnello dan rekannya, bergerak menuju tujuan ini dengan meningkatkan produksi hidrokarbon rantai panjang dalam reaksi kimia. Ini menghasilkan 1.000 kali lebih banyak butana hidrokarbon terpanjang yang dapat dihasilkannya di bawah tekanan maksimumnya daripada katalis standar dengan jumlah karbon dioksida, hidrogen, katalis, tekanan, panas, dan waktu yang sama.

Katalis baru terdiri dari elemen ruthenium logam transisi langka milik kelompok platinum dilapisi dengan lapisan tipis plastik. Seperti katalis lainnya, penemuan ini mempercepat reaksi kimia tanpa menghabiskan prosesnya. Ruthenium juga memiliki keuntungan lebih murah daripada katalis berkualitas tinggi lainnya, seperti paladium dan platinum.

Cargnello dan timnya membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menemukan dan menyempurnakan katalis baru. Halangannya pada semakin panjang rantai hidrokarbon, semakin sulit untuk diproduksi. Ikatan karbon dengan karbon membutuhkan panas dan tekanan besar, membuat prosesnya mahal dan intensif energi.

"Dalam hal ini, kemampuan katalis baru untuk menghasilkan bensin dari reaksi tersebut merupakan terobosan," kata Cargnello.

Reaktor di labnya hanya membutuhkan tekanan yang lebih besar untuk menghasilkan semua hidrokarbon rantai panjang untuk bensin, dan mereka sedang dalam proses membangun reaktor bertekanan lebih tinggi.

Bensin berbentuk cair pada suhu kamar dan, oleh karena itu, jauh lebih mudah ditangani daripada saudara kandungnya yang berbentuk gas metana, etana, dan propana yang sulit disimpan dan cenderung bocor kembali ke langit. Cargnello dan peneliti lain yang bekerja untuk membuat bahan bakar cair dari karbon yang ditangkap membayangkan siklus netral karbon di mana karbondioksida dikumpulkan, diubah menjadi bahan bakar, dibakar lagi dan karbon dioksida yang dihasilkan memulai siklus baru. hay/and