Pabrik semen sakadi sane kasinahang iriki inggih punika sumber utama karbondioksida sane ngawinang iklim pemanasan. Nanging makudang-kudang polutan puniki prasida kauwah dados soroh bahan bakar sane anyar. Uyah puniki prasida kasimpen antuk aman kantos makudang-kudang dekade utawi langkungan.
Puniki wantah satua tiosan ring seri sane nyingakin teknologi lan parilaksana anyar sane prasida ngalambatang perubahan iklim, ngirangin dampaknyane, utawi ngwantu masyarakat ngarepin jagat sane gelis mauwah.
Pamargin sané ngamedalang karbondioksida (CO2), gas rumah kaca sané katah, prasida ngawinang atmosfer jagaté sayan panes. Ide sane ngambil CO2 saking udara lan nyimpen punika nenten ja sane anyar. Nanging meweh pisan nglaksanayang, napi malih rikala anake mampu. Sistem anyar muputang pikobet polusi CO2 antuk cara sane akidik matiosan. Punika antuk kimia ngubah gas sane ngawinang iklim manas dados bahan bakar.
Ring tanggal 15 November, para peneliti saking Institut Teknologi Massachusetts (MIT) ring Cambridge ngamedalang pikolih sane pinih becik ring jurnal Ilmu Fisika Laporan Sel.
Sistem anyar ipun kakepah dados kalih kepah. Pahan kapertama nyarengang indik nguwah karbondioksida saking udara dados molekul sane mawasta format mangda prasida ngasilang bahan bakar. Sakadi karbondioksida, format madaging asiki atom karbon miwah kalih atom oksigen, taler asiki atom hidrogen. Format taler madaging makudang-kudang unsur sane lianan. Penelitian anyar puniki nganggen uyah format, sane mawit saking natrium utawi kalium.
Akéhan sel bahan bakar mamargi nganggén hidrogen, gas sané mudah kebakar sané ngamerluang pipa miwah tangki sané matekan anggén ngangkut. Nanging, sel bahan bakar taler prasida mamargi antuk format. Format madue kandungan energi sane setara sareng hidrogen, manut Li Ju, ilmuwan bahan sane mimpin panglimbakan sistem anyar. Format madue makudang-kudang kaluwihan majeng ring hidrogen, Li Ju nyatet. Punika pinih aman lan nenten ngamerluang penyimpanan sane bertekanan tinggi.
Para peneliti ring MIT ngaryanin sel bahan bakar anggen nguji format, sane kakaryanin saking karbondioksida. Kapertama, ipun nyampur uyah punika sareng toya. Campuran punika raris kaajeng ring sel bahan bakar. Ring tengahing sel bahan bakar, format nglepas elektron ring reaksi kimia. Elektron-elektron puniki mamargi saking elektroda negatif sel bahan bakar nuju elektroda positif, muputang rangkaian listrik. Elektron sané ngalir puniki—arus listrik—wenten selami 200 jam selami percobaan.
Zhen Zhang, ilmuwan bahan sane makarya sareng Li ring MIT, optimis timnyane pacang prasida ngalimbakang teknologi anyar ring sajeroning dasa warsa.
Tim peneliti MIT ngawigunayang metode kimia anggen nguwah karbondioksida dados bahan utama anggen produksi bahan bakar. Kapertama, ipun ngenahang ring larutan sane basa pisan. Dane milih natrium hidroksida (NaOH), sane ketah kauningin pinaka lye. Puniki ngawinang reaksi kimia sane ngasilang natrium bikarbonat (NaHCO3), sane pinih kaloktah dados baking soda.
Raris ipun ngidupang daya. Arus listrik punika ngawinang reaksi kimia anyar sane ngepah sabilang atom oksigen ring molekul baking soda, ninggalin natrium format (NaCHO2). Sistem ipun nguwah makasami karbon ring CO2 — langkungan saking 96 persen — dados uyah puniki.
Energi sané kaperluang rikala ngicalang oksigen punika kasimpen ring ikatan kimia format. Profesor Li nyatet indik format prasida nyimpen energi puniki salami makudang-kudang dekade nenten kilangan energi potensial. Raris ngamedalang listrik ritatkala nglintangin sel bahan bakar. Yening listrik sane kaanggen ngasilang format mawit saking tenaga surya, angin utawi listrik air, listrik sane kahasilang olih sel bahan bakar punika pacang dados sumber energi sane bersih.
Mangda prasida nincapang teknologi anyar, Lee maosang, “iraga patut ngarereh sumber daya geologis sane sugih saking lye.” Ida malajahin soroh batuan sane mawasta basal alkali (AL-kuh-lye buh-SALT). Yening kacampur sareng toya, batu-batu puniki mauwah dados lye.
Farzan Kazemifar inggih punika insinyur ring Universitas Negeri San Jose ring Kalifornia. Panyelehannyane ngutamayang indik nyimpen karbondioksida ring formasi uyah ring sor tanah. Ngicalang karbondioksida saking udara setata meweh tur mawinan mael, baos dane. Dadosnyane nguntungang yening ngubah CO2 dados produk sane prasida kaanggen sekadi format. Biaya produk prasida ngimbangi biaya produksi.
Sampun akeh penelitian sane kalaksanayang indik ngambil karbondioksida saking udara. Minakadi, tim ilmuwan ring Universitas Lehigh wawu-wawu puniki nyobyahang indik tata cara tiosan anggen nyaring karbondioksida saking udara lan nguwah dados baking soda. Kelompok penelitian tiosan nyimpen CO2 ring batuan khusus, nguwah dados karbon padat sane salanturnyane prasida kaolah dados etanol, bahan bakar alkohol. Akeh proyek puniki sane skala alit lan durung madue dampak sane signifikan ring ngirangin kadar karbondioksida sane tegeh ring udara.
Gambar puniki nyihnayang umah sane mamargi antuk karbondioksida. Piranti sane kasinahang iriki ngubah karbondioksida (molekul sane wenten ring gelembung barak lan putih) dados uyah sane mawasta format (gelembung biru, barak, putih, lan ireng). Uyah puniki selanturnyane prasida kaanggen ring sel bahan bakar anggen ngasilang listrik.
Kazemifar maosang pilihan sane pinih becik iraga inggih punika “ngetep emisi gas rumah kaca dumun.” Silih sinunggil cara sane kaanggen inggih punika ngentosin bahan bakar fosil antuk sumber energi terbarukan sekadi angin utawi surya. Puniki pinaka pahan saking transisi sane kabaos olih para ilmuwan “dekarbonisasi.” Nanging dane ngawewehin, muputang perubahan iklim pacang ngamerluang pendekatan sane maendahan. Teknologi anyar puniki kabuatang anggen nangkep karbon ring wewidangan sane meweh antuk dekarbonisasi, baos dane. Ambil pabrik baja miwah pabrik semen, mangda prasida ngawedarang kalih conto.
Tim MIT taler nyingakin pikenohnyane rikalaning ngadungang teknologi anyarnyane sareng tenaga surya miwah angin. Baterai tradisional kakaryanin mangda prasida nyimpen energi salami makudang-kudang wuku. Nyimpen sinar matanai musim panas nuju musim dingin utawi langkung ngamerluang pendekatan sane matiosan. “Antuk bahan bakar format,” Lee maosang, ragane nenten malih kawatesin yadiastun penyimpanan musiman. “Ida prasida dados generasi.”
Minab nenten makilap sakadi emas, nanging “Tiang prasida ninggalin 200 ton... format majeng ring pianak-pianak tiange,” baos Lee, “dados warisan.”
Alkaline : Kruna lingga sane nlatarang indik zat kimia sane ngawentuk ion hidroksida (OH-) ring larutan. Larutan puniki taler kasengguh alkali (mabinayan sareng asam) taler madue pH sane agengan saking 7.
Aquifer : Formasi batuan sane prasida nahan reservoir toya ring beten tanah. Istilah puniki taler manggeh ring cekungan ring sor permukaan.
Basalt : Batuan vulkanik selem sane biasane padat pisan (kajawi letusan vulkanik sane ninggalin kantong gas sane ageng ring tengahnyane).
ikatan: (ring kimia) paiketan semi-permanen pantaraning atom (utawi kelompok atom) ring molekul. Punika kawentuk olih gaya tarik pantaraning atom sane nyarengin. Risampuné ikatan kawentuk, atom maguna pinaka satuan. Anggen masahang atom-atom konstituen, energi marupa panes utawi radiasi tiosan mangda kaicenin ring molekul.
Karbon : Unsur kimia sane dados dasar fisik saking makasami kahuripan ring jagate. Karbon wenten bebas marupa grafit lan berlian. Puniki pinaka komponen sane mabuat saking batu bara, batu kapur, lan minyak bumi, lan prasida ngasosiasiang diri secara kimia antuk ngawentuk makudang-kudang molekul sane madue nilai kimia, biologis, lan komersial. (Ring seseleh iklim) Istilah karbon kadang-kadang kawigunayang meh-mehan magentos sareng karbondioksida mangda nyihnayang dampak potensial sané minab wénten saking parilaksana, produk, kebijakan, utawi proses ring pemanasan atmosfer jangka panjang.
Karbondioksida: (utawi CO2) inggih punika gas sane nenten madue warna, nenten madue bau sane kakaryanin olih makasami buron ritatkala oksigen sane kahirup ipun bereaksi sareng ajeng-ajengan sane sugih karbon sane kaajeng. Karbondioksida taler kalepas rikala bahan organik, rumasuk bahan bakar fosil sekadi minyak utawi gas alam, katunjel. Karbondioksida inggih punika gas rumah kaca sane ngengkebang panes ring atmosfer bumi. Entik-entikan nguwah karbondioksida dados oksigen saking fotosintesis miwah ngawigunayang proses puniki makarya ajeng-ajengan ipuné.
Semen : Pengikat sane kaanggen nahan kalih bahan, ngawinang keras dados padat, utawi lem sane tebel sane kaanggen nahan kalih bahan. (Konstruksi) Bahan sane kagiling alus sane kaanggen ngiket pasih utawi batu sane sampun kagetep mangda prasida ngawentuk beton. Semen punika biasane kakaryanin dados bubuk. Nanging yening sampun basah, punika mauwah dados lumpur sane becek sane keras yening sampun tuh.
Kimia : Zat sane kawangun antuk kalih utawi lebih atom sane kagabungan (kaiket) ring proporsi lan struktur sane tetep. Minakadi, toya inggih punika zat kimia sané kawangun antuk kalih atom hidrogen sané kaiket sareng asiki atom oksigen. Rumus kimianyane inggih punika H2O. “Kimia” taler prasida kaanggen kruna aran anggen nlatarang sifat-sifat zat sane kapolihang saking makudang-kudang reaksi pantaraning senyawa sane mabinayan.
Ikatan kimia : Gaya tarik pantaraning atom sané kuat ngawinang unsur-unsur sané kaiket punika mafungsi dados satuan. Wenten daya tarik sane lemet, wenten sane kuat. Makasami paiketan kanten nyambungang atom antuk ngepah (utawi nyobyahang ngepah) elektron.
Reaksi kimia: Proses sané nyarengin penataan malih molekul utawi struktur zat bandingang ring pauwahan wangun fisik (minakadi, saking padatan dados gas).
Kimia : cabang ilmu sane malajahin komposisi, struktur, sifat, lan interaksi zat. Para sujana ngawigunayang kaweruhan puniki anggén mlajahin zat sané durung kauningin, anggén ngareproduksi zat sané mawiguna ring akéhnyané, utawi anggén ngrancang miwah makarya zat sané mawiguna anyar. (saking senyawa kimia) Kimia taler manut ring rumus senyawa, tata cara sane kaanggen nyiagayang, utawi makudang-kudang sifatnyane. Jadma sane makarya ring widang puniki kawastanin ahli kimia. (ring ilmu sosial) kawagedan jadma saling maprakanti, saling asah asih asuh, lan saling senengin.
Pauwahan iklim: Pauwahan sané signifikan miwah jangka panjang ring iklim ring jagaté. Indike puniki prasida mamargi alami utawi sangkaning parilaksana manusa, rumasuk ngendihang bahan bakar fosil miwah ngresikin alas.
Dekarbonisasi: manut ring transisi sané majanten saking teknologi, parikrama, miwah sumber energi sané ngletehin sané ngamedalang gas rumah kaca sané madasar antuk karbon, sekadi karbondioksida miwah metana, ka atmosfer. Tetujonnyane inggih punika ngirangin akehnyane gas karbon sane ngawinang pauwahan iklim.
Listrik : Aliran muatan listrik, biasane kapolihang saking pergerakan partikel sane bermuatan negatif sane kawastanin elektron.
Elektron : partikel sane bermuatan negatif sane biasane mengorbit ring wewidangan luar atom; punika taler dados pembawa listrik ring padatan.
Insinyur : Anak sané ngawigunayang sains miwah matematika anggén nyawis pikobet. Yening kaanggen pinaka kruna kria, kruna insinyur puniki nujuang ring ngrancang piranti, bahan, utawi proses anggen muputang pikobet utawi kabuatang sane durung kacumponin.
Etanol : Alkohol, taler kasengguh alkohol etil, sane dados dasar minuman beralkohol sekadi bir, anggur, lan spiritus. Punika taler kaanggen pinaka pelarut lan bahan bakar (contonyane, sering kacampur sareng bensin).
Saringan: (n.) Sesuatu sane ngawinang makudang-kudang bahan nglintangin lan sane lianan nglintangin, manut ring ukurannyane utawi ceciren sane lianan. (v.) Pamargin milih zat-zat tertentu madasar antuk sifat-sifatnyane minakadi ukuran, kepadatan, muatan, miwah sane lianan (ring fisika) Layar, pelat, utawi lapisan zat sane nyerep cahaya utawi radiasi sane lianan utawi selektif ngandegang makudang-kudang komponennyane mangda nenten nglintangin.
Format: Istilah umum sane kaanggen ring uyah utawi ester asam formik, wangun asam lemak sane teroksidasi. (Ester inggih punika senyawa madasar karbon sane kawentuk antuk ngentosin atom hidrogen asam tertentu antuk soroh gugus organik tertentu. Akeh lemak lan minyak esensial inggih punika ester asam lemak sane metu alami.)
Bahan bakar fosil: Bahan bakar napi manten, sekadi batu bara, minyak bumi (minyak mentah), utawi gas alam, sané kawentuk selami yutaan warsa ring tengahing jagaté saking sisa-sisa bakteri, entik-entikan, utawi buron sané sampun rusak.
Bahan bakar : Sakancan zat sane ngamedalang energi malarapan antuk reaksi kimia utawi nuklir sane sampun terkontrol. Bahan bakar fosil (batu bara, gas alam, miwah minyak) inggih punika bahan bakar sané katah nglepas energi saking reaksi kimia rikala kapanasang (ketahnyané ngantos titik pembakaran).
Sel bahan bakar : Piranti sane ngubah energi kimia dados energi listrik. Bahan bakar sané pinih katah inggih punika hidrogen, wantah asiki produk sampingannyané inggih punika uap toya.
Geologi : Kruna lingga sane nlatarang samian sane mapaiketan sareng struktur fisik Bumi, bahannyane, sejarahnyane, lan proses sane wenten ring duurnyane. Jadma sane makarya ring widang puniki kasengguh ahli geologi.
Pemanasan global: Nincapnyané suhu atmosfer jagaté makasami santukan efek rumah kaca. Panglalah punika kaawinang olih nincapnyane kadar karbondioksida, klorofluorokarbon, lan gas sane lianan ring udara, akeh sane kamedalang olih aktivitas manusa.
Hidrogen : Unsur sane pinih enteng ring alam semesta. Pinaka gas, gas punika nenten madue warna, nenten madue bau, lan sanget mudah kebakar. Punika pinaka komponen saking akeh bahan bakar, lemak, lan bahan kimia sane ngawangun jaringan sane maurip. Puniki kawangun antuk proton (inti) miwah elektron sané mengorbitnyané.
Inovasi: (v. to innovate; adj. to innovate) Penyesuaian utawi perbaikan ring ide, proses, utawi produk sane sampun wenten mangda sayan anyar, sayan cerdas, sayan efisien, utawi sayan mawiguna.
Lye: Wastan umum sane kaanggen ring larutan natrium hidroksida (NaOH). Lye sering kacampur sareng minyak nabati utawi lemak hewan lan bahan-bahan sane lianan anggen ngaryanin sabun batang.
Ilmuwan material: Peneliti sane malajahin paiketan inggian struktur atom miwah molekul saking bahan miwah sifat-sifatnyane makasami. Sujana material prasida nglimbakang materi anyar utawi nyelehin materi sané sampun wénten. Nyelehin sifat makasami bahan, sekadi kepadatan, kekuatan, miwah titik leleh, prasida ngwantu insinyur miwah peneliti tiosan milih bahan sane pinih becik anggen aplikasi anyar.
Molekul: Kelompok atom netral listrik sané pinaka panyeledihi saking senyawa kimia sané pinih alit. Molekul prasida kawangun antuk asiki soroh atom utawi soroh atom sané matiosan. Minakadi, oksigen ring udara kawangun antuk kalih atom oksigen (O2), miwah toya kawangun antuk kalih atom hidrogen miwah asiki atom oksigen (H2O).
Polutan : Zat sane ngletehin sesuatu, minakadi udara, toya, jadma, utawi ajengan. Makudang-kudang polutan inggih punika bahan kimia, minakadi pestisida. Polutan tiosan prasida radiasi, rumasuk panes utawi caya sane kalintang. Napi malih lalang miwah spesies invasif tiosan prasida kaanggep pinaka wangun biofouling.
Potent : Kruna lingga sane nujuang napi sane pinih kuat utawi sakti (sakadi kuman, racun, tamba, utawi asam).
Renewable : Kruna lingga sane nujuang sumber daya sane prasida kagentosin tan pawates (sakadi toya, entik-entikan sane hijau, sinar matanai, lan angin). Puniki mabinayan sareng sumber daya sane nenten prasida kagentosin, sane madue pasokan sane kawatesin lan prasida efektif telas. Sumber daya sane nenten prasida kagentosin minakadi minyak (lan bahan bakar fosil sane lianan) utawi unsur lan mineral sane relatif langka.