Gas Karbondioksida dapat menjadi sumber energi baru (1)

Tahukah anda, gas karbondioksida yang selama ini dianggap sebagai polutan, ternyata bisa juga menjadi sumber energi. Di Reaktor The Belchatow, salah satu pembangkit listrik tenaga batu bara di Polandia, Sebuah tim peneliti dari Belanda, telah menemukan suatu cara untuk “memanen” energi dari emisi yang dikeluarkan dari reaktor tersebut.

Stasiun Pembangkit listrik di seluruh dunia, melepaskan 12 milyar ton karbondioksida setiap tahun akibat dari pembakaran batu bara, minyak, atau gas alam. Sementara itu, kompor dan pemanas ruangan menyumbangkan 11 milyar ton karbondioksida. Suatu jumlah yang sangat besar yang jika dapat dimanfaatkan, akan memberikan sumbangsih yang tidak sedikit. Kini, sebuah tim dari peneliti belanda, telah berhasil memanfaatkannya.

Dalam eksperimen yang mereka lakukan, mereka beranggapan bahwa gas karbondioksida yang dialirkan melalui air atau cairan lainnya, akan menghasilkan aliran elektron yang selanjutnya dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga listrik.

Proses ini cukup untuk menciptakan energi listrik ekstra sebesar 1750 terrawatt jam (atau sekitar 1,75 triliun Kwh per tahun (sekitar 400 kali jumlah listrik yang dihasilkan Bendungan Hoover di Nevada. Hal ini terjadi tanpa disertai penambahan jumlah karbondioksida ke atmosfer. Gas buang dari satu siklus produksi listrik, dapat digunakan secara langsung untuk menghasilkan aliran listrik yang lain menuju grid (jaringan yang saling bersambungan mengalirkan listrik).

Mereka membuat klaimnya dalam jurnal Environmental Science and Technology Letters, yang dipublikasikan oleh the American Chemical Society. Klaim tersebut bersandarkan pada teknik yang sudah berumur 200 tahun yang dimulai oleh Sir Humphry Davy dan Michael Faraday, yaitu teknik elektrolisis.

Di balik alasan tersebut adalah logika yang sederhana, yaitu bahwa setiap peristiwa kimia akan melibatkan pertukaran energi. Dalam larutan, pergerakan energi ini melibatkan pergerakan elektron dan ion-ion yang bermigrasi di antara anoda dan katoda. Dalam proses pencampuran dua larutan yang berbeda, campuran akhir akan memiliki nilai energi yang lebih rendah daripada energi masing-masing jika dijumlahkan. Akan tetapi, karena energi tidak dapat diciptakan maupun dihancurkan (oleh manusia), maka harus ada sebagian energi yang dapat digunakan.

Bert Hamelers dari Wetsus, suatu kolaborasi dari beberapa perusahaan dan lembaga riset yang berbasis di Belanda, dan kolega-koleganya dari Wageningen University, melaporkan bahwa mereka menggunakan elektroda berpori dan karbondioksida yang disemprotkan ke dalam air. Mereka memperoleh aliran listrik ketika gas karbondioksida bereaksi dengan air menghasilkan asam karbonat, yang kemudian terurai menjadi dua elektrolit yaitu ion hidrogen dan ion bikarbonat.

Ketika pH larutan meningkat, ion bikarbonat ( HCO₃^-) kemudian dapat berubah menjadi ion karbonat ( CO₃^2-). Semakin besar tekanan gas CO₂, maka banyak pula jumlah ion yang ada dalam larutan.

Dalam eksperimennya, mereka menemukan bahwa ketika mereka menyemprotkan larutan elektrolit tersebut mengunakan udara, diantara dua elektroda berpori, aliran listrik mulai terbentuk. Karena udara yang keluar dari cerobong asap dari stasiun pembangkit listrik mengandung lebih dari 20 persen gas karbondioksida, maka memproduksi listrik dengan cara ini sangatlah menjanjikan.

Mereka menemukan bahwa mereka dapat memperoleh energi yang lebih besar jika cairan yang digunakan bukan air, namun senyawa monoetanolamin. Dalam beberapa percobaan, cara ini dapat menghasilkan rapat energi sebesar 4,5 mW per m².

Ironisnya adalah bahwa energi listrik ini sebenarnya sudah tersedia melimpah di lubang cerobong asap dari pembangkit tenaga listrik di seluruh dunia.

Tidak ada orang yang memiliki cara untuk memanen energi ini secara langsung, namun suatu percobaan sederhana yang sudah kuno di laboratorium, telah menunjukkan bahwa sejumlah besar potensi energi telah terbuang percuma setiap hari, dengan cara yang tidak terduga.

Butuh investasi yang luar biasa besar – dan sejumlah besar kecerdikan rekayasa – untuk mengubah gas rumah kaca menjadi energi listrik, akan tetapi riset tersebut merupakan pengingat bahwa semua ilmuwan di mana saja mereka berada, sedang dan akan terus senantiasa mencari cara yang cerdas untuk memenuhi energi bagi planet ini.

Sumber : http://www.scientificamerican.com/