Tumbuhan memiliki keahlian yang tidak dimiliki makhluk hidup lainnya, yaitu mengubah sinar matahari menjadi energi. Proses ini menginspirasi para ilmuwan dalam melakukan penelitian untuk dapat menghasilkan teknologi yang dapat meniru proses fotosintesis ini. Tujuan akhir dari penelitian ini adalah untuk dapat menghasilkan sumber energi alternatif yang bersih dan terbarukan. Dan dengan teknik terbaru yang memanfaatkan lembaran fotokatalis atau ‘photosheet’ yang bisa jadi merupakan suatu tehnik paling menjanjikan yang pernah dikembangkan sejauh ini.
Sebuah teknologi baru berhasil dikembangkan dengan memanfaatkan CO2, air dan sinar matahari sebagai komponen utamanya, dan menghasilkan oksigen dan asam format yang bisa digunakan sebagai bahan bakar. Asam format juga dapat digunakan secara langsung atau dikonversikan menjadi hidrogen, yang juga berpotensi dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi bersih.
Kunci dari inovasi ini adalah photosheet atau lembaran fotokatalis, yang menggunakan bubuk semikonduktor khusus yang dapat menghasilkan interaksi antar elektron dan oksidasi ketika sinar matahari mengenai permukaan lembaran-lembaran di dalam air, dengan bantuan katalis yang terbuat dari kobalt.
Tidak diperlukan komponen tambahan lainnya untuk menghasilkan reaksi ini, dan proses ini sepenuhnya mandiri.
“Terkadang sebuah proses tidak memberi hasil seperti yang kita harapkan, tetapi ini adalah kasus yang langka, dimana proses ini berjalan lebih baik dari yang diharapkan.” Kata ahli kimia Qian Wang dari University of Cambridge, Inggris.
Prototipe dari instrumen lembar fotosintesis hanya berukuran 20 centimeter persegi (3 inchi persegi), dan para ilmuwan yang menciptakannya mengatakan bahwa nantinya akan sangat mudah membuatnya dalam skala yang lebih besar tanpa membutuhkan biaya yang sangat mahal.
Para ilmuwan mencari cara agar lembaran-lembaran ini bisa dibuat dalam jumlah banyak, sama seperti pada lembaran solar panel. Dan selain itu, dapat dihasilkan produk sampingan asam format yang dapat disimpan dalam bentuk larutan, dan nantinya dapat diubah menjadi jenis bahan baku lainnya.
Proses ini menghasilkan sesuatu yang tidak pernah dihasilkan oleh teknologi konversi energi sebelumnya, proses yang efisien dan bersih tanpa hasil sampingan yang tidak diinginkan. Setiap hasil sampingan dari sebuah proses harus juga ditangani, karena dapat meniadakan dampak positif dari hasil proses tersebut.
Hasil penelitian ini telah dipublikasikan dalam Nature Energy.
Tim peneliti dari lab yang sama juga pernah mengembangkan material’ daun buatan’ pada tahun 2019. Dan material photosheet yang digunakan pada teknik ini bekerja dengan cara yang sama dengan material daun buatan tersebut. Mereka berhasil mengembangkan produk yang lebih mudah dikembangkan dalam skala besar, yang juga menghasilkan bahan bakar yang bisa langsung dipasarkan secara luas (tahun lalu, teknik yang mereka dikembangkan menghasilkan produk syngas).
Tetapi bukan berarti bahwa produk photosheet baru ini telah siap untuk dikomersialkan. Para peneliti masih harus memodifikasi proses ini agar jauh lebih efisien, mereka juga melakukan eksperimen dengan jenis katalis lainnya yang mungkin dapat menghasilkan jenis bahan bakar lainnya.
Kebutuhan akan peralihan secara menyeluruh dalam penggunaan energi menjadi energi yang bersih semakin mendesak pada saat ini. Namun, masih banyak proyek energi alternatif yang masih dalam proses pengembangan. Dan untuk teknik terbaru ini, masih dibutuhkan waktu untuk mengembangkannya agar nantinya bisa dihasilkan bahan bakar yang dapat langsung digunakan secara luas.
“Penyimpanan bahan bakar berbentuk gas dan bagaimana proses pemisahan dengan produk sampingan akan menjadi masalah tersendiri. Kami masih mencari cara yang paling efisien dalam menghasilkan bahan bakar berbentuk cair untuk memudahkan proses penyimpanan dan transportasi,” kata Erwin Reisner, seorang ahli kimia dari University of Cambridge.
Kami berharap teknologi ini bisa membuka jalan menuju produksi bahan bakar matahari yang berkelanjutan dan juga praktis.”
