Metode yang lebih menguntungkan dan ramah lingkungan untuk mengubah biomassa menjadi biokimia dan hidrogen hijau
Green Tech

Metode yang lebih menguntungkan dan ramah lingkungan untuk mengubah biomassa menjadi biokimia dan hidrogen hijau


Tim UCalgary sedang mengamati reaktor foto yang digunakan untuk reaksi photoreforming dengan jerami gandum. Kiri ke kanan: Prof. Md Golam Kibria, Dr. Adnan Khan (Research Associate), Dr. Heng Zhao (Post doctoral fellow), Prof. Jinguang Hu. Kredit: kelompok Prof. Hu dan Kibria

Banyak yang bermimpi bisa mengubah jerami menjadi emas seperti Rumpelstiltskin dalam dongeng. Meskipun ini mungkin tidak mungkin secara harfiah, para ilmuwan menggunakan sinar matahari untuk mengubah jerami menjadi sesuatu yang lebih berharga.

Dengan bantuan teknologi dari Canadian Light Source (CLS) di University of Saskatchewan, para peneliti Kanada telah membuat kemajuan penting untuk menggunakan kekuatan matahari untuk mengubah biomassa seperti jerami gandum menjadi bahan bakar hidrogen dan biokimia bernilai tambah. Metode ini lebih efisien, ramah lingkungan dan menguntungkan.

Menghasilkan energi dari biomassa, atau bahan tanaman, telah dipelajari selama lebih dari empat dekade, kata Dr. Jinguang Hu, asisten profesor di Universitas Calgary (UCalgary). Dua proses yang paling umum adalah termo-kimiawi dan biologis, tetapi ini masih padat karbon dan tidak layak secara ekonomi.

Dr. Hu dan Dr. Md Golam Kibria, asisten profesor di UCalgary, telah memfokuskan penelitian terbaru mereka pada pendekatan alternatif untuk penyulingan petro yang umum digunakan. Pendekatan baru dan ramah lingkungan mereka yang disebut photobiorefinery menggunakan energi matahari untuk memecah biomassa, dalam hal ini jerami gandum, untuk membuat hidrogen hijau dan biokimia bernilai tinggi. Canada First Research Excellence Fund (CFREF) telah mendukung penelitian ini dan temuan terbaru mereka diterbitkan oleh American Chemical Society.

Salah satu aspek kunci dari pendekatan penyulingan foto biomassa yang efektif adalah perlakuan awal jerami gandum. Hu menjelaskan dinding sel tumbuhan terbuat dari struktur selulosa yang kompleks dan sangat terorganisir, bahan penyusun utama biomassa. Perlakuan awal biomassa menghancurkan struktur tersebut dan memaparkan lebih banyak material ke proses yang digerakkan oleh matahari. Kibria menambahkan, tujuannya adalah untuk mengidentifikasi perlakuan awal yang tidak membutuhkan sumber daya tak terbarukan, sehingga “menghemat banyak karbon dan biaya.”

Dengan menggunakan garis sinar Analisis Mikro Sinar-X Keras CLS, para peneliti membandingkan bagaimana jerami gandum mentah dan jerami yang telah diolah sebelumnya dalam sejumlah cara bereaksi di dalam penyulingan foto. Temuan mereka menunjukkan perlakuan awal asam fosfat menghasilkan produksi hidrogen hijau dan asam laktat tertinggi, yang biasanya digunakan untuk bioplastik dan industri makanan, kimia, dan medis.

“Fasilitas CLS memungkinkan kami untuk melihat seberapa stabil material di awal, selama dan setelah fotorefining jerami gandum. Dan, kami bisa melihatnya secara real time, yang merupakan keuntungan besar,” kata Kibria.

Faktor penting lainnya adalah menemukan katalis yang murah dan tersedia untuk menggerakkan fotorefiner. Studi ini menemukan hasil terbaik dengan menggunakan fotokatalis berbiaya rendah, terbuat dari karbon dan nitrogen, yang dirancang untuk fotoreformasi selulosa yang digerakkan oleh cahaya tampak.

“Karena semua biomassa memiliki komposisi kimia yang serupa, apa yang kami tunjukkan adalah bahwa Anda dapat menyesuaikan perlakuan awal dan katalis untuk meningkatkan nilai bahan organik terbarukan,” kata Hu. Temuan ini membuka peluang untuk mengubah jerami dan bahan tanaman lainnya menjadi hidrogen hijau dan biokimia yang bernilai tambah.

Kibria mengatakan langkah selanjutnya dalam penelitian ini adalah “menyetel katalis untuk menangkap lebih banyak spektrum cahaya tampak,” dan kemudian meningkatkan penyulingan foto dengan tujuan komersialisasi akhirnya.

“Karena biomassa menangkap karbon dioksida dari atmosfer, kita dapat menggunakan proses ini untuk menjaga lingkungan dan menghasilkan hidrogen hijau dan bahan kimia yang secara ekonomis layak,” katanya.


Merancang katalis pemecahan air menggunakan biomassa limbah-ragi


Informasi lebih lanjut:
Xinxing Wu dkk. Penyulingan Foto Biomassa Berbasis Sinar Matahari untuk Produksi Bersama Hidrogen Berkelanjutan dan Biokimia Bernilai Tambah, Kimia & Teknik Berkelanjutan ACS (2020). DOI: 10.1021 / acssuschemeng.0c06282

Disediakan oleh Sumber Cahaya Kanada

Kutipan: Metode yang lebih menguntungkan dan ramah lingkungan untuk mengubah biomassa menjadi biokimia dan hidrogen hijau (2020, 3 Desember) diakses pada 3 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-profitable-eco-friendly-method- biomassa-biochemicals.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel