TENAGA matahari
biasanya dijadikan sumber energi alternatif. Aplikasinya sudah bukan sesuatu
yang asing lagi, karena dapat dilihat pada mobil tenaga surya, pemanas air, dan
sebagainya. Tapi bagaimana jika tenaga matahari dijadikan sumber energi
utama? Lompatan revolusioner itulah yang dilakukan sejumlah peneliti dari
Institut Teknologi Massachusetts (MIT), Amerika Serikat. Mereka berhasil
mengatasi hambatan utama tenaga solar, yakni meningkatkan kemampuan menyimpan
energi yang dapat digunakan ketika matahari tidak bersinar (mendung atau
malam).
Sampai saat ini, tenaga matahari hanya efektif
menjadi sumber energi alternatif di siang hari saja. Sebab menyimpan energi
solar sangat mahal dan tidak efisien. Namun peneliti MIT berhasil menemukan
proses penyimpanan energi solar yang sederhana, murah, dan efisien.
’’Ini adalah puncak dari apa yang kita bicarakan
selama bertahun-tahun. Selama ini tenaga solar terbatas. Sekarang kita telah
membuktikan bahwa tenaga solar itu tak terbatas,’’ kata salah seorang peneliti,
Daniel Nocera.
Inspirasi Fotosintesis
Bersama koleganya, Matthew Kanan, Nocera
mengembangkan teknik yang terinspirasi fotosintesis pada tumbuhan. Mereka
mengembangkan proses yang memungkinkan energi matahari dapat digunakan untuk
memisahkan gas oksigen dan hidrogen pada air.
Selanjutnya gas oksigen dan hidrogen digabungkan
kembali dalam sel bahan bakar (fuel cell) untuk menghasilkan listrik. Komponen
utama dari proses ini adalah katalis baru yang menghasilkan gas oksigen dari
air. Sedangkan katalis lain menghasilkan gas hidrogen yang berharga. Katalis
baru terdiri atas logam cobalt, fosfat, dan elektroda yang ditempatkan di dalam
air.
Ketika listrik —apakah dari sel photovoltaic,
turbin angin, atau sumber lainnya— berjalan melalui elektroda, maka cobalt dan
fosfat akan membentuk lapisan tipis pada elektroda dan gas oksigen yang
dihasilkan.
Apabila digabungkan dengan katalis lain, seperti
planitum yang dapat menghasilkan gas hidrogen dari air, sistem ini dapat
menduplikasi air untuk memisahkan reaksi yang terjadi selama fotosintesis.
’’Katalis baru bekerja pada temperatur ruangan,
dalam derajat keasaman (pH) air netral, dan amat mudah dipasang. Makanya, saya
tahu hal ini akan bekerja dan sangat mudah diimplementasikan,’’ kata Nocera.
Tidak dapat disangsikan, sinar matahari memang
memiliki potensi luar biasa sebagai sumber energi untuk menyelesaikan masalah
energi dunia. Sinar matahari selama satu jam saja sudah mampu menyediakan
kebutuhan energi untuk seluruh makhluk sejagat raya selama setahun.
Penyempurnaan
James Barber, pemimpin studi fotosintesis yang
tidak terlibat dalam penelitian ini, mengakui kalau temuan Nocera dan Kanan
sebagai lompatan raksasa dalam rangka menghasilkan energi yang bersih dan bebas
karbon dalam jumlah besar.
’’Penemuan ini memiliki implikasi yang luar biasa
terhadap kesejahteraan sejarah umat manusia di masa-masa mendatang,’’ kata
profesor biokimia dari Imperial College London itu.
Hanya saja, masih diperlukan beberapa penyempurnaan
dalam penelitian ini. Sebab, kendati menjanjikan, penemuan ini belum ekonomis.
Selain itu, produktivitasnya belum terlalu tinggi.
Saat ini tersedia electrolyzer, yang memisahkan air
dengan tenaga listrik, dan sering digunakan di dunia industri. Namun
electrolyzer tidak cocok untuk fotosintesis buatan, karena biayanya sangat
mahal.
PR ke depan adalah mengintegrasikan penemuan ilmiah
baru ini ke dalam sistem photovoltaic yang sudah ada. Namun Nocera optimistis,
sistem tersebut akan menjadi nyata. ’’Ini kan baru permulaan,’’ kilahnya.
Proyek Revolusi Solar yang dikerjakan Nocera dan
Kanan ini dibiayai oleh Chesonis Family Foundation dan MIT Solar Frontiers
Center. Nocera berharap, dalam sepuluh tahun mendatang, sel photovoltaic bisa
memenuhi kebutuhan listrik rumah tangga pada siang hari.
Selain itu, bisa menggunakan energi solar untuk
menghasilkan oksigen dan hidrogen, untuk memenuhi sel bahan bakar rumah mereka.
Dan, listrik dengan media kabel yang dialirkan dari pusat pembangkit mungkin
hanya akan menjadi masa lalu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar