Katalis baru dapat mengubah CO2 menjadi bensin 1.000 kali lebih efisien

Insinyur kimia di Universitas Stanford mengembangkan katalis baru yang meningkatkan produksi hidrokarbon rantai panjang dari CO2 yang ditangkap.

Di dalam kertas dipublikasikan di jurnal Prosiding Akademi Nasional Ilmupara peneliti melaporkan bahwa katalis membantu mereka menghasilkan 1.000 kali lebih banyak butana – hidrokarbon terpanjang yang dapat diproduksi di bawah tekanan maksimumnya – daripada katalis standar yang diberi jumlah karbon dioksida, hidrogen, katalis, tekanan, panas, dan waktu yang sama.

“Pada dasarnya kita dapat membuat bensin,” Matteo Cargnello, rekan penulis studi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan media. “Untuk menangkap karbon sebanyak mungkin, Anda menginginkan hidrokarbon rantai terpanjang. Rantai dengan delapan hingga 12 atom karbon akan menjadi yang ideal.”

Katalis baru ini terdiri dari rutenium yang dilapisi lapisan tipis plastik. Seperti katalis lainnya, penemuan ini mempercepat reaksi kimia tanpa digunakan dalam proses. Rutenium juga memiliki keuntungan karena lebih murah daripada katalis berkualitas tinggi lainnya, seperti paladium dan platinum.

Kunci peningkatan reaktivitas adalah lapisan plastik berpori pada rutenium. Katalis yang tidak dilapisi akan bekerja dengan baik tetapi hanya menghasilkan metana, hidrokarbon rantai terpendek, yang hanya memiliki satu atom karbon yang terikat pada empat hidrogen.

“Katalis yang tidak dilapisi akan tertutup terlalu banyak hidrogen di permukaannya, membatasi kemampuan karbon untuk menemukan karbon lain untuk berikatan,” kata Chengshuang Zhou, rekan penulis makalah tersebut. “Polimer berpori mengontrol rasio karbon-ke-hidrogen dan memungkinkan kita untuk membuat rantai karbon yang lebih panjang dari reaksi yang sama. Interaksi penting dan khusus ini ditunjukkan menggunakan teknik sinkrotron di SLAC National Laboratory.”

Lama pembuatannya

Cargnello dan timnya membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menemukan dan menyempurnakan katalis baru karena semakin panjang rantai hidrokarbon, semakin sulit untuk diproduksi. Ikatan karbon ke karbon membutuhkan panas dan tekanan besar, membuat prosesnya mahal dan intensif energi. Inilah sebabnya mengapa kemampuan katalis baru untuk menghasilkan bensin dari reaksi dianggap sebagai terobosan.

Peneliti mengatakan bahwa reaktor di labnya hanya membutuhkan tekanan yang lebih besar untuk menghasilkan semua hidrokarbon rantai panjang untuk bensin, dan dia dan timnya sedang dalam proses membangun reaktor bertekanan lebih tinggi.

Sementara hidrokarbon rantai panjang adalah penggunaan inovatif dari karbon yang ditangkap, mereka tidak sempurna, Cargnello mengakui. Dia juga bekerja pada katalis lain dan proses serupa yang mengubah karbon dioksida menjadi bahan kimia industri yang berharga, seperti olefin yang digunakan untuk membuat plastik, metanol dan cawan suci, etanol, yang semuanya dapat menyerap karbon tanpa mengembalikan karbon dioksida ke langit.

“Jika kami dapat membuat olefin dari CO2 untuk membuat plastik, kami telah mengasingkannya menjadi padatan yang dapat disimpan dalam jangka panjang. Itu akan menjadi masalah besar, ”kata Cargnello.

Tinggalkan komentar