Riset : Skema Cokelat Mewah Digunakan untuk Menyimpan Bahan Bakar

Berita Baru, Jerman – Kluster nanopartikel yang terstruktur seperti makanan cokelat salut mewah bisa menjadi kunci untuk membuat bahan bakar hidrogen mudah disimpan, ini dapat membuka bahan bakar ramah iklim untuk mobil, kapal, dan pesawat.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, Hidrogen yang dapat dipisahkan dari air, biomassa, atau bahan bakar fosil dapat berfungsi sebagai pembawa, memungkinkan menyimpan energi dari sumber lain disimpan dan dapat dipindahkan.

Meskipun dibutuhkan lebih banyak energi untuk mendapatkan hidrogen daripada yang dilepaskan dengan mengonsumsinya, hidrogen memiliki kandungan energi yang sangat tinggi per satuan berat ini tiga kali lipat dari bensin.

Dan tidak seperti bahan bakar konvensional, penggunaannya dalam sel bahan bakar (melalui kombinasi dengan oksigen) hanya menghasilkan air, sebagai produk sampingan yang sama sekali tidak berbahaya.

Masalah dengan hidrogen, bagaimanapun, adalah bahwa itu adalah gas yang sangat mudah menguap. Ini berarti bahwa menyimpannya sama sulitnya dengan biayanya.

Untuk menampungnya, Anda memerlukan tangki bertekanan sekitar 700 kali tekanan atmosfer di permukaan laut, atau tangki yang didinginkan hingga sekitar -423°F (-253°C).

Kedua solusi ini membutuhkan energi tambahan untuk perawatannya.

Para ahli yang dipimpin dari Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) mungkin memiliki solusi yang lebih baik, yang melihat gas terperangkap di permukaan partikel paladium kecil.

Setiap yang disebut ‘nanocluster’ hanya berdiameter 1,2 nanometer, ini hanya beberapa atom saja dan dapat menyimpan hidrogen pada kondisi sekitar.

Mereka dapat dibuat untuk melepaskan hidrogen mereka melalui pemanasan, di mana mereka dapat didinginkan dan digunakan kembali.

Selain menyediakan sumber bahan bakar yang lebih ramah lingkungan, cara yang lebih praktis untuk menyimpan hidrogen dapat memungkinkan pendekatan baru yang ramah iklim untuk memproduksi semen dan baja.

Menurut tim yang dipimpin oleh ilmuwan nano DESY Andreas Stierle, fakta bahwa paladium dapat menyerap hidrogen seperti spons telah diketahui selama beberapa waktu.

“Namun, sampai sekarang, mengeluarkan hidrogen dari bahan lagi telah menimbulkan masalah,” Profesor Stierle menjelaskan.

“Itulah mengapa kami mencoba partikel paladium yang hanya berukuran sekitar satu nanometer,” tambahnya, mencatat bahwa nanometer adalah sepersejuta milimeter.

Kecemerlangan solusi tim adalah bahwa, dengan menggunakan partikel kecil seperti itu, hidrogen akhirnya menempel di permukaan paladium, bukan di dalamnya, membuat bahan bakar jauh lebih mudah untuk dipulihkan.

Untuk memastikan setiap nanocluster cukup kokoh, tim menyimpannya di sekitar inti stabilisasi iridium logam mulia.

Inilah yang memberi mereka struktur ‘manis mewah’, menyerupai apa yang akan Anda dapatkan jika Anda membungkus lapisan marzipan di sekitar inti hazelnut.

Dalam metafora ini, hidrogen yang disimpan seperti lapisan cokelat yang menempel pada permukaan marzipan.

Dan semua yang diperlukan untuk melepaskan bahan bakar adalah sedikit panas sama seperti memanaskan penganan akan melelehkan cokelat!

Setiap cluster ditambatkan ke lapisan graphene yang mendasarinya, sebagai lembaran tipis atom karbon yang disusun dalam pola heksagonal yang pada gilirannya bertumpu pada basa iridium. Dalam analogi kotak cokelat, ini mungkin selembar kertas tisu dan kotak itu sendiri.

“Kami dapat menempelkan partikel paladium ke graphene dengan interval hanya dua setengah nanometer,” lapor Profesor Stierle.

“Ini menghasilkan struktur periodik yang teratur,” tambahnya.

Dalam pengujian prototipe sistem penyimpanan nanocluster, tim menggunakan sumber sinar-X ‘PETRA III’ DESY untuk mengamati apa yang terjadi ketika hidrogen bersentuhan dengan paladium nanocluster.

Mereka dapat memastikan bahwa hidrogen sangat menempel di bagian luar setiap nanocluster dengan hampir tidak ada bahan bakar yang menembus ke dalam partikel.

“Selanjutnya, kami ingin mengetahui kepadatan penyimpanan apa yang dapat dicapai dengan menggunakan metode baru ini,” kata Profesor Stierle.

Dia menambahkan bahwa ada sejumlah tantangan yang harus diatasi sebelum konsep tersebut direalisasikan ke dalam aplikasi praktis dan dimungkinkan untuk membangun struktur yang lebih baik dengan mengganti substrat graphene dengan bentuk karbon yang berbeda.

Sebagai contoh, salah satu alternatif yang sedang dipertimbangkan tim adalah penggunaan spons karbon, yang mengandung pori-pori kecil yang kemungkinan masing-masing mengandung ‘jumlah substansial’ dari nanopartikel paladium, memungkinkan lebih banyak hidrogen untuk disimpan dalam volume tertentu.