Produksi Hidrogen Bertenaga Surya – Mengubah Plastik menjadi Sesuatu yang Berguna

Produksi hidrogen bertenaga surya telah menjadi tujuan para insinyur selama beberapa dekade. Namun, tugas ini terbukti mahal dan sangat sulit diselesaikan, sehingga ilmu pengetahuan tertinggal dibandingkan cara lain menghasilkan energi hijau, seperti opsi surya dan geotermal. Bulan ini menandai perkembangan besar dalam penelitian ini karena tim insinyur yang berbasis di UE memperkenalkan proses daur ulang plastik elektrokimia yang menghasilkan hidrogen sebagai produk sampingan bersih. Inilah yang perlu Anda ketahui.

Perlu dicatat, menciptakan energi bersih dapat menjadi tugas yang sulit yang, dalam beberapa skenario, secara signifikan mengurangi keuntungan penggunaan energi tersebut sejak awal. Sistem seperti panel surya dan ladang angin dapat memerlukan biaya besar untuk pemasangan, pemantauan, dan pemeliharaan. Selain itu, mereka membutuhkan banyak ruang dan sering bergantung pada metode manufaktur lama yang tidak ramah lingkungan. Penelitian ini berupaya mengubah paradigma tersebut, menjaga metode produksi dan strategi selaras dengan tujuan keseluruhan mencapai energi bersih.

Plastic Waste

Sampah Plastik

Tingkat sampah plastik telah mencapai proporsi historis secara global. Pada tahun 2024, analis memperkirakan 220 juta ton sampah plastik akan diproduksi. Sayangnya, hanya sekitar 10% dari sampah ini yang akan sampai ke pabrik daur ulang. Akibatnya, 90% sisanya berada di tempat pembuangan akhir, perairan, dan jalan-jalan kota.

Could Get Worse

Bisa Memburuk

Menurut aktivis lingkungan dan peneliti, dilema sampah plastik hanya akan semakin memburuk dalam beberapa tahun mendatang. Salah satunya, setiap tahun meningkatkan kapasitas produksi, yang menghasilkan lebih banyak penggunaan dan sampah.

Plastic Dangers Intensify

Bahaya Plastik Semakin Intensif

Seiring waktu, plastik terurai menjadi produk sampingan berbahaya yang dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti kanker dan resistensi antibiotik, selain dampak lingkungan yang jelas. Polutan plastik kecil telah ditemukan dalam rantai makanan.

Perlu dicatat, sebagian besar sampah plastik ini mencakup polistirena, yang merupakan produk yang menjadi target insinyur dalam strategi daur ulang karbon mereka yang mengarahkan pada strategi produksi hidrogen bertenaga surya.

Carbon Recycling Seeks to Reduce Waste

Daur Ulang Karbon Berupaya Mengurangi Sampah

Saat ini terdapat banyak metode daur ulang yang tersedia untuk membantu mengurangi sampah. Salah satu yang paling terkenal dan efektif adalah daur ulang karbon. Strategi ini berpusat pada memecah sampah dan menggunakannya untuk menciptakan bahan baru yang kemudian dapat dipakai dalam proses manufaktur lainnya.

Tujuan daur ulang karbon adalah menghilangkan sampah suatu hari nanti dengan mengubah sampah plastik yang tidak berguna menjadi kehidupan baru dalam bentuk material industri tahap awal. Berikut adalah jenis-jenis daur ulang karbon yang paling umum digunakan saat ini.

Electrochemical Degradation

Degradasi elektrokimia menggunakan campuran beberapa bahan kimia dan variasi muatan listrik untuk memisahkan serta menciptakan ikatan kimia baru dalam plastik sampah. Metode ini memerlukan banyak listrik untuk berhasil memecah ikatan kimia dan menghasilkan molekul yang lebih kecil serta lebih berguna.

Biodegradation

Biodegradasi adalah bentuk lain dari daur ulang karbon yang semakin populer dalam beberapa tahun terakhir. Metode ini melibatkan organisme hidup seperti jamur dan bakteri. Mikroorganisme ini memakan sampah plastik pada tingkat molekuler yang melepaskan molekul karbon dan oksigen.

Pendekatan ini memiliki keunggulan tidak memerlukan sejumlah besar listrik atau bahan kimia berbahaya. Namun, prosesnya dapat lambat, dan tidak ada cara pasti untuk menentukan berapa lama proses degradasi akan berlangsung karena kondisi lingkungan dan faktor lain dapat memengaruhi kinerja mikroorganisme.

Thermal Decomposition

Dekomposisi termal memanfaatkan panas untuk memecah ikatan molekuler dan membebaskan molekul karbon melalui proses yang disebut pirolisis. Metode ini menghasilkan panas, uap, dan listrik, yang dapat digunakan untuk mengimbangi kebutuhan manufaktur. Dekomposisi termal menghasilkan emisi rendah, mengurangi polutan udara, dan dapat menghasilkan bio-minyak, serat karbon, serta banyak produk berharga lainnya.

Hydrogen from Solar Panels Study

Studi Hidrogen dari Panel Surya

Bulan ini tim insinyur dari Friedrich Wöhler Research Institute for Sustainable Chemistry di Göttingen menerbitkan sebuah studi¹ dalam jurnal Angewandte Chemie, yang merinci proses elektrokimia baru yang memerlukan energi minimal dan tidak menghasilkan produk sampingan berbahaya.

Sumber – Friedrich Wöhler Research Institute for Sustainable Chemistry di Göttingen

Metode ini bergantung pada proses yang dikenal sebagai elektrokatalisis besi, yang merangsang material dan membantu degradasi. Studi ini secara khusus meninjau penggunaan metode elektrokatalitik untuk memberikan degradasi polistirena yang lebih efisien. Para insinyur berhasil membuktikan bahwa mengubah plastik sampah menjadi material industri seperti produk benzoyl monomerik dimungkinkan, menghasilkan hidrogen sebagai produk sampingan di sepanjang proses.

Test

Uji

Pengujian dimulai dengan insinyur yang mencoba mengubah sampah plastik pada skala gram. Secara khusus, tim menciptakan kompleks porfirin besi yang dapat berputar antara langkah oksidasi yang berbeda, meningkatkan proses degradasi polistirena.

Results

Hasil

Pengujian membuktikan bahwa para peneliti dapat berhasil menghasilkan hidrogen menggunakan metode ini bersama dengan berbagai material industri berguna lainnya, seperti asam benzoat yang terdapat dalam banyak pengawet, dan benzaldehida. Perlu dicatat, mereka sebenarnya tidak berniat menghasilkan hidrogen, melainkan untuk menunjukkan efisiensi metode daur ulang karbon berenergi rendah mereka.

Benefits

Manfaat

Ada banyak manfaat berbeda yang dibawa penelitian ini ke pasar. Pertama, proses ini sepenuhnya berbasis Besi. Besi tidak langka dan dapat ditemukan di seluruh dunia. Bahan yang mudah tersedia ini mudah diperoleh, murah, dan tersedia dalam jumlah besar.

Inexpensive

Murah

Daya tarik utama metode produksi hidrogen ini adalah mengurangi konsumsi listrik dibandingkan metode penangkapan karbon lainnya. Lebih murah untuk memesan dan menggunakan besi dibandingkan metode daur ulang karbon lainnya.

Iron is Nontoxic

Besi Tidak Beracun

Manfaat utama lain dari penggunaan besi adalah bahwa ia tidak beracun. Besi ditemukan secara alami dan tidak merusak lingkungan. Oleh karena itu, penggunaannya sejalan dengan tujuan keseluruhan membersihkan dan menurunkan biaya bagi semua orang.

Efficient

Efisien

Keuntungan utama lain dari produk ini adalah tidak memerlukan banyak energi untuk menyelesaikannya. Oleh karena itu, dapat dijalankan dengan panel surya biasa. Strategi ini menciptakan siklus tertutup untuk produksi dan penggunaan produk, lebih menurunkan biaya dan meningkatkan kinerja.

Mengintegrasikan panel surya ke dalam persamaan ini dianggap oleh banyak orang sebagai langkah selanjutnya dalam menciptakan metode yang lebih efisien yang dapat digunakan secara global. Perlu dicatat, panel surya berefisiensi tinggi dan kemajuan terbaru lainnya dapat meningkatkan pendekatan ini dalam beberapa minggu mendatang.

Scalability

Skalabilitas

Keunggulan utama lain dari proses besi elektrokimia baru ini adalah kemampuannya untuk skala ke tingkat industri dengan cepat. Teknologi ini mudah diintegrasikan dan siap untuk diterapkan. Minat terhadap metode produksi hidrogen hijau ini sudah mulai meningkat.

Researchers

Peneliti

Studi daur ulang karbon dipimpin oleh Lutz Ackermann di Friedrich Wöhler Research Institute for Sustainable Chemistry di Göttingen. Tim tersebut bekerja dengan pihak lain untuk memperoleh pemahaman penuh tentang mengapa dan bagaimana bentuk daur ulang kimia unik ini dapat menciptakan masa depan yang lebih hijau.

Companies that could benefit from the Solar Powered Hydrogen Study

Perusahaan yang Dapat Memanfaatkan Studi Hidrogen Bertenaga Surya

Saat Anda meninjau pasar, Anda dapat dengan mudah melihat beberapa perusahaan yang dapat memanfaatkan pengembangan ini untuk meningkatkan profit mereka. Perusahaan dalam bisnis daur ulang karbon pasti akan mencatat peningkatan efisiensi untuk memperbaiki laba mereka. Berikut satu perusahaan yang berada pada posisi baik untuk meraih keuntungan seiring teknologi ini menjadi tersedia secara publik.

Chart Industries GTLS

Chart Industries GTLS

Chart Industries yang berbasis di Wisconsin (GTLS ) masuk pasar pada tahun 1985. Charles dan Arthur Holmes mendirikan perusahaan untuk menyediakan produk dan dukungan kepada penyedia energi dan gas. Secara khusus, perusahaan ini mengkhususkan diri dalam peralatan kriogenik sebelum memperluas ke daur ulang karbon melalui akuisisi Earthly Lans.

Earthly Lans membantu Chart Industries memperkenalkan teknologi Cryogenic Carbon Capture (CCC) ke dalam proses manufaktur mereka. Sistem unik ini mengurangi polusi melalui proses daur ulang karbon milik mereka. Oleh karena itu, banyak yang menganggapnya sebagai salah satu opsi ramah lingkungan terbaik bagi mereka yang ingin mengurangi polusi karbon pada skala industri.

Chart Industries telah mengalami naik turun tahun ini namun masih dianggap sebagai ‘hold‘ yang kuat oleh kebanyakan analis. Perusahaan ini telah mengamankan beberapa akuisisi tingkat tinggi. Selain itu, mereka membuka pabrik di Asia, India, Australia, Eropa, dan Amerika Selatan.

Chart Industries dapat mengintegrasikan metode daur ulang berbiaya rendah ini untuk mengurangi sampah dan meningkatkan profit mereka. Permintaan saham GTLS dapat meningkat dalam beberapa minggu dan bulan ke depan berkat perkembangan ini serta produk dan layanan baru perusahaan. Saat ini, GTLS memiliki kapitalisasi pasar sebesar $7,09 miliar dengan pengembalian YTD sebesar 21,48%.

Solar Powered Hydrogen – Future

Hidrogen Bertenaga Surya – Masa Depan

Menciptakan hidrogen dan senyawa industri berharga lainnya menggunakan panel surya merupakan perubahan paradigma. Teknologi ini dapat bekerja bersama untuk meningkatkan manufaktur hijau. Untuk saat ini, karena teknologi ini masih dalam proses memperkenalkan ke publik, opsi terbaik adalah mengelola dan mengurangi sampah Anda secara bertanggung jawab.

Pelajari tentang proyek energi keren lainnya proyek.

Study Reference:

^{1. Hourtoule, M., Trienes, S., & Ackermann, L. (2024). Anodic commodity polymer recycling: The merger of iron-electrocatalysis with scalable hydrogen evolution reaction. Angewandte Chemie International Edition, 63(48), e202412689. https://doi.org/10.1002/anie.202412689}