Mechanical - Electrical Engineering

Kamis, 28 November 2013

Hidrogen dari Ethanol dan Sinar Matahari


Tim peneliti dari Universitat Politècnica de Catalunya, University of Aberdeen (Skotlandia) dan  Universitat Auckland (New Zealand) melakukan studi dengan menggunakan etanol dan sinar matahari untuk menghasilkan hidrogen sebagai sumber energi. Hasil studi ini telah dipublikasikan dalam Nature Chemistry.

Direktur Institut  Teknologi Energi  yang juga peneliti dari Universitat Politècnica de Catalunya's Nanoengineering Research Centre, Jordi Liorca, yang merupakan salah satu anggota dari tim peneliti mengatakan hasil penelitian ini merupakan langkah besar untuk menggunakan hidrogen sebagai alternatif bahan bakar fosil.

Dalam rangka melakukan penelitian ini, digunakan bubuk fotokatalis skalabilitas  untuk memproses produksi hydrogen sederhana dalam suhu kamar dan tekanan, dengan biaya yang murah .

Prosenya, sebuah fotokatalis padat ditempatkan dalam wadah dengan etanol dan terkena sinar ultraviolet oleh agitasi, mensimulasikan bagian paling energik dari spektrum matahari.

Perangkat berisi semikonduktor titanium dioksida bahwa dalam kontak dengan sinar matahari menghasilkan elektron yang ditangkap oleh nanopartikel emas metalik, yang bereaksi dengan molekul alkohol untuk menghasilkan hidrogen.

Menurut Liorca, struktur semikonduktor dan kontak dengan nanopartikel adalah fitur penting dalam desain fotokatalis tersebut.

Jumlah hidrogen dan energi yang dihasilkan tergantung pada jumlah katalis yang digunakan dan area yang terkena radiasi matahari. Para peneliti telah  menghasilkan sampai dengan 5 liter hidrogen per kilogram katalis dalam satu menit.

Jika 9 kg katalis dimasukkan dalam tangki etanol dan terkena sinar matahari dan hidrogen yang dihasilkan digunakan untuk listrik sel bahan bakar, 3 kW listrik akan diperoleh, jumlah yang sama dengan yang digunakan di rumah.

Liorca berencana untuk merancang reaktor dengan aplikasi kehidupan nyata seperti memberikan listrik ke rumah. “Ini sebagai langkah penting untuk memperkenalkan hidrogen sebagai vektor energi dan bertahap  menghilangkan ketergantungan bahan bakar fosil,”tutrnya.

Dia menjelaskan, salah satu keunggulan hidrogen dibandingkan dengan listrik adalah bahwa energinya dapat disimpan.

Sebuah proses ekonomi berbasis sumber daya terbarukan sampai saat ini, teknologi surya yang dihasilkan oleh hydrogen sebagian besar masih mengandalkan air. Namun, meskipun air berlimpah dan murah, teknik ini telah menimbulkan hasil buruk dan bahan yang  dibutuhkan mahal. Sebagai alternatif, para peneliti menyarankan menggunakan etanol, sumber daya terbarukan yang mudah dan ekonomis yang diperoleh dari limbah pertanian dan kehutanan (100 gram glukosa untuk menghasilkan sekitar 50 gram etanol).

Fotokatalis ini juga jauh lebih murah dan sederhana untuk digunakan daripada bahan yang digunakan dalam teknik dengan air karena menggunakan partikel emas yang sangat kecil, mulai ukuran 2 sampai 12 nanometer (1 meter = 1 juta nanometer). Nanopartikel ini menangkap elektron bebas yang dihasilkan ketika titanium oksida - digunakan sebagai basis  pendukung ke sinar matahari.

Selama proses, yang didasarkan pada energi surya, tim juga menemukan bahwa ukuran nanopartikel emas tidak berpengaruh pada produksi hidrogen, tidak seperti apa yang terjadi selama proses lebih luas di mana serbuk katalis harus dipanaskan ke suhu reaksi (biasanya lebih dari 500 º C) karena ada biaya energi. Selain itu, katalis lebih tahan lama karena bekerja pada suhu kamar dan tekanan.

Sumber : Sciencedaily

0 komentar:

Posting Komentar