Language
Country/Area
No result found
Masa depan elektrolisis CO2: bagaimana mengubah gas limbah menjadi bahan kimia yang berguna?
Menghadapi tantangan perubahan iklim global, komunitas ilmiah tengah mencari berbagai teknologi inovatif untuk mengurangi emisi karbon dioksida (CO2) yang dilepaskan oleh aktivitas industri. Reduksi elektrolit karbon dioksida (CO2RR) merupakan teknologi baru yang bertujuan untuk menggunakan listrik guna mengubah CO2 menjadi berbagai bahan kimia yang bermanfaat, sebuah proses yang dapat menjadi komponen penting dari penangkapan dan pemanfaatan karbon (CCU).
Menurut penelitian terbaru, CO2RR tidak hanya dapat menghasilkan senyawa seperti asam format (HCOO-), karbon monoksida (CO), metana (CH4), etilena (C2H4), dan etanol (C2H5OH), tetapi juga menyediakan jalur yang hampir netral karbon dan sesuai bagi perusahaan. Pengembangan teknologi ini telah menarik perhatian banyak perusahaan, termasuk Siemens, Dioxide Materials, Twelve, dan GIGKarasek, dan memasuki tahap uji coba pada tahun 2021.
“Tantangan utamanya adalah biaya listrik yang relatif tinggi dan fakta bahwa CO2 sering kali tercampur dengan oksigen, yang perlu dimurnikan sebelum direduksi.”
Sejarah reduksi elektrolitik karbon dioksida dapat ditelusuri kembali ke abad ke-19, ketika katoda seng digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi karbon monoksida. Namun, penelitian dipercepat pada tahun 1980-an dengan dampak embargo minyak pada tahun 1970-an. Beberapa sistem elektroliser canggih sedang dikembangkan yang mampu menangkap CO2 langsung dari udara atau menggunakan basa kuat dan penyerap berbasis amina untuk mengekstraksi CO2 dan melakukan proses reduksi dengan konsumsi energi yang relatif rendah.
Dalam proses ini, pemilihan katalis sangat penting. Katalis logam yang berbeda memiliki selektivitas yang berbeda untuk menghasilkan produk yang berbeda. Misalnya, katalis tembaga dapat menghasilkan berbagai produk tereduksi seperti metana, etilena, atau etanol, sementara katalis lain seperti timah atau bismut lebih suka menghasilkan asam format. Dalam industri, beberapa bahan kimia, seperti urea dan metanol, sudah diproduksi menggunakan karbon dioksida sebagai bahan baku.
Potensi untuk mengekstraksi bahan kimia dari CO2"Komposisi katalis sangat penting untuk kinerja elektrolit, dan elektroda difusi gas dianggap sebagai kunci untuk meningkatkan produktivitas."
Selama fotosintesis, tanaman mampu mengubah karbon dioksida menjadi gula, yang menyediakan bahan baku untuk banyak jalur biosintesis. Namun, masih ada beberapa tantangan untuk adopsi industri. Saat ini, banyak teknologi berbasis reduksi elektrolit yang belum dikomersialkan, terutama sel elektrolit yang beroperasi pada suhu ruangan, yang masih memerlukan terobosan teknologi lebih lanjut. Sebaliknya, elektroliser oksida padat (SOEC) mampu mengubah CO2 menjadi CO secara efisien pada suhu tinggi dan tersedia secara komersial.
Daya tarik teknologi reduksi elektrolisis terletak pada kemampuannya untuk dipadukan dengan energi terbarukan guna mengurangi emisi karbon dan membantu mencapai pembangunan berkelanjutan. Beberapa teknologi dapat beroperasi dalam kondisi sekitar, yang berarti bahwa perluasan dan penyetelan lebih mudah dibandingkan dengan pabrik kimia tradisional. Saat ini, tujuan akhir reduksi elektrolit karbon dioksida adalah mengubahnya menjadi bahan kimia bernilai lebih tinggi seperti etilena dan turunannya.
"Memproduksi katalis yang tepat dan mengendalikan kondisi reaksi akan menjadi kunci untuk memajukan penerapan teknologi reduksi elektrolit CO2."
Meskipun masih ada tantangan teknis tertentu dalam reduksi elektrolit karbon dioksida, potensinya untuk pengembangan di masa mendatang tidak dapat diabaikan. Seiring dengan meningkatnya fokus pada energi terbarukan dan tujuan netralitas karbon, semakin banyak perusahaan yang kemungkinan akan mulai mengeksplorasi potensi teknologi ini, dan diharapkan lebih banyak produk akan diproduksi secara industri menggunakan teknologi ini dalam waktu dekat.
Dalam tren ini, bagaimana kita harus berpartisipasi aktif dan mempromosikan reduksi elektrolitik karbon dioksida untuk menjadi teknologi inti bagi produksi bahan kimia berkelanjutan di masa mendatang?
