Air, minyak dan sains dalam campuran baharu
Air, minyak dan sains dalam campuran baharu
Air, minyak dan sains dalam campuran baharu
…Sains sedang mencuba keajaiban saintifik pendua dalam usaha baharu untuk menukar air dan sebatiannya menjadi bahan api.
Ekonomi dan politik tenaga minyak dengan mudah layak sebagai isu paling topikal di planet ini. Minyak, yang kadangkala berselindung di sebalik ideologi dan retorik yang kuat, adalah punca kepada kebanyakan peperangan zaman moden.
Agensi Tenaga Antarabangsa menganggarkan purata permintaan minyak dan bahan api cecair di seluruh dunia sekitar 96 juta tong sehari. Ini berjumlah lebih 15.2 bilion liter minyak yang digunakan dalam satu hari sahaja. Memandangkan kepentingan strategiknya dan kehausan minyak dunia yang tidak pernah puas, aliran berterusan bahan api mampu milik dan pencarian sumber tenaga alternatif telah menjadi keperluan global.
Percubaan untuk menukar air kepada bahan api ialah salah satu manifestasi susunan dunia tenaga baharu ini dan telah melonjak cepat dari halaman fiksyen sains ke makmal eksperimen sebenar dan jauh melampaui batas medan minyak.
Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan Masdar Institute telah bekerjasama dan bergerak selangkah lebih dekat untuk menukar air menjadi sumber bahan api melalui proses saintifik yang membelah air menggunakan sinaran cahaya matahari. Untuk mencapai penyerapan tenaga suria yang optimum, permukaan air dikonfigurasikan dalam nanokon tersuai dengan petua tepat bersaiz 100 nanometer. Dengan cara itu, lebih banyak tenaga matahari yang terpancar boleh memecahkan air menjadi elemen boleh tukar bahan api komponen. Oleh itu, kitaran tenaga boleh balik ini akan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber tenaga untuk pemisahan fotokimia air menjadi oksigen dan hidrogen yang boleh disimpan.
Prinsip teknologi yang sama sedang digunakan oleh pasukan penyelidik untuk merumuskan tenaga neutral karbon. Oleh kerana tiada hidrogen geologi yang wujud secara semula jadi, pengeluaran hidrogen kini bergantung kepada gas asli dan bahan api fosil lain daripada proses tenaga tinggi. Usaha penyelidikan sekarang dapat melihat sumber hidrogen yang lebih bersih dihasilkan pada skala komersial dalam masa terdekat.
Pasukan saintifik antarabangsa di sebalik projek futurisme tenaga ini termasuk Dr. Jaime Viegas, penolong profesor kejuruteraan mikrosistem di Masdar Institute; Dr. Mustapha Jouiad, pengurus kemudahan mikroskop dan saintis penyelidikan utama di Institut Masdar dan profesor kejuruteraan mekanikal MIT, Dr Sang-Gook Kim.
Penyelidikan saintifik yang serupa juga sedang dijalankan di Makmal Kebangsaan Caltech dan Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), di mana mereka sedang membangunkan proses yang berpotensi untuk mempercepatkan penemuan pengganti bahan api solar untuk minyak, arang batu dan bahan api fosil konvensional yang lain. Seperti penyelidikan MIT, proses itu melibatkan pemisahan air dengan mengekstrak atom hidrogen daripada molekul air dan kemudian menggabungkannya sekali lagi bersama-sama dengan atom oksigen untuk menghasilkan bahan api hidrokarbon. Fotoanod ialah bahan yang mampu membelah air menggunakan tenaga suria untuk mencipta bahan api suria yang berdaya maju secara komersial.
Sepanjang 40 tahun yang lalu, hanya 16 daripada bahan fotoanod yang kos rendah dan cekap ini telah ditemui. Penyelidikan yang teliti di Berkeley Lab telah membawa kepada penemuan 12 fotoanod baharu yang menjanjikan untuk ditambah kepada 16 sebelumnya. Harapan untuk menghasilkan bahan api daripada air melalui aplikasi sains ini telah meningkat dengan ketara.
Daripada harapan kepada realiti
Usaha penukaran air kepada bahan api ini telah melonjak lebih jauh dari makmal sains ke tingkat pengeluaran industri sebenar. Nordic Blue Crude, sebuah syarikat yang berpangkalan di Norway, telah mula mengeluarkan bahan api sintetik gred tinggi dan produk penggantian fosil lain berasaskan air, karbon dioksida dan tenaga boleh diperbaharui. Pasukan teras bahan api bio Nordic Blue Crude terdiri daripada Harvard Lillebo, Lars Hillestad, Bjørn Bringedal dan Terje Dyrstad. Ia adalah satu kumpulan kemahiran kejuruteraan industri proses yang kompeten.
Syarikat kejuruteraan tenaga terkemuka di Jerman, Sunfire GmbH, adalah rakan kongsi teknologi perindustrian utama di sebalik projek itu, menggunakan teknologi perintis yang menukar air kepada bahan api sintetik dan menyediakan akses yang kaya kepada karbon dioksida bersih. Mesin yang menukar air dan karbon dioksida kepada bahan api berasaskan petroleum sintetik telah dilancarkan oleh syarikat itu tahun lepas. Mesin revolusioner dan yang pertama di dunia, melakukan penukaran kepada petrol sintetik hidrokarbon cecair, diesel, minyak tanah dan hidrokarbon cecair, menggunakan teknologi kuasa-ke-cecair terkini.
Untuk memasukkan bahan api baharu yang terobosan ini ke pasaran dengan lebih cepat dan dimasukkan ke dalam pelbagai aplikasi, Sunfire turut bekerjasama dengan beberapa syarikat paling berpengaruh di dunia termasuk Boeing, Lufthansa, Audi, L’Oreal dan Total. Nico Ulbicht, eksekutif jualan dan pemasaran syarikat yang berpangkalan di Dresden, mengesahkan bahawa “teknologi itu masih dalam pembangunan dan belum tersedia di pasaran”.
