Ini tidak akan menjadi kesalahan untuk menganggap tanaman sebagai pembangkit listrik mini yang menyerap sinar matahari, air dan karbon dioksida dan mengubahnya menjadi energi. Manusia telah mencoba meniru proses alami yang menakjubkan ini menggunakan daun buatan. Namun, hasilnya tidak pernah memuaskan. Itu sampai tim peneliti di University of Illinois di Chicago datang dengan desain pisau buatan ini. Ia mampu bekerja dalam kondisi kehidupan nyata dan dapat menyedot karbon dioksida dari udara dan menghasilkan oksigen dan bahan bakar sintetis.
Daun tiruan pertama adalah hasil kerja yang dilakukan di Harvard pada 2011. Mereka menggunakan sinar matahari untuk membagi air menjadi oksigen yang dapat dipanen dan gas hidrogen. Berbagai iterasi yang telah diperkenalkan bahkan sejak itu telah didasarkan pada teknologi yang kurang lebih serupa untuk pembuatan bahan bakar cair, obat-obatan, listrik dan pupuk. Sampai sekarang, daun buatan yang paling menjanjikan yang melakukan pekerjaan menyerap karbon dioksida dengan baik hanya dilakukan di bawah kondisi laboratorium.
Meenesh Sing, penulis penelitian yang sesuai, mengatakan: ‘Sampai sekarang, semua desain daun buatan yang telah diuji di laboratorium menggunakan karbon dioksida dari tangki bertekanan. Agar berhasil diimplementasikan di dunia nyata, perangkat ini harus mampu mengekstraksi karbon dioksida dari sumber yang jauh lebih encer, seperti udara dan gas buang, yang merupakan gas yang dipancarkan oleh pembangkit listrik tenaga batu bara. “
Para peneliti UIC mengklaim bahwa desain bilah buatannya siap untuk aplikasi dunia nyata. Lembar buatan sebenarnya cukup sederhana: unit fotosintesis buatan lama yang telah dibungkus dengan kapsul transparan baru. Lapisan luar adalah membran semi-permeabel yang dibuat dari resin amonium kuaterner dan diisi dengan air.
Prinsip kerjanya adalah bahwa ketika sinar matahari melakukan kontak dengan perangkat, air perlahan menguap dari pori-pori dan karbon dioksida diserap dari luar. Gas dikonversi menjadi karbon monoksida berkat unit fotosintesis buatan yang terletak di dalam. Karbon monoksida yang dihasilkan dapat ditangkap dan digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk pembuatan bahan bakar sintetis. Oksigen juga diproduksi sebagai produk sampingan dari proses ini dan dapat dilepaskan kembali ke atmosfer atau dikumpulkan untuk digunakan nanti.
Menurut para peneliti, desainnya hingga sepuluh kali lebih efisien dibandingkan dengan daun alami. Bahkan, jika cukup daun buatan disatukan, jumlah bahan bakar yang layak dapat dihasilkan saat memurnikan udara di sekitar daun.
Singh berkata: ‘Dengan membungkus teknologi daun buatan tradisional di dalam membran khusus ini, seluruh unit dapat berfungsi di luar, seperti daun alami. Desain konseptual kami menggunakan bahan dan teknologi yang tersedia, yang bila dikombinasikan dapat menghasilkan lembaran buatan yang siap untuk ditempatkan di luar laboratorium, di mana ia dapat memainkan peran penting dalam mengurangi gas rumah kaca di atmosfer. “
Penelitian ini telah diterbitkan dalam jurnal ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
