740. Dari Proses Fotosintesis Hingga Ciptakan Energi Alternatif Berkelanjutan dan Ramah Lingkungan

Penulis : AHMAD FAJAR
Tema : Fire
=========================================================================================================================================================

Anda tentu masih ingat bukan dengan proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan hijau? Sederhananya fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau dengan bantuan enzim-enzim. Setidaknya seperti itulah yang diajarkan kepada kita di bangku sekolah dasar dulu. Tapi pernahkah Anda berfikir atau mencari tahu bagaimana proses fotosintesis tersebut terjadi secara lebih lanjut? Jika Anda bukan seorang mahasiswa biologi atau Ilmuwan, mungkin jawaban Anda akan sama dengan saya. Tidak pernah. Padahal ada banyak hal yang menarik dari proses alami fotosintesis tersebut. Misalnya saja, fotosintesis terjadi melalui empat tahap, yaitu light harvesting, charge separation, water splitting, dan fuel production.

Light harvesting merupakan proses di mana cahaya matahari dikumpulkan oleh tumbuhan hijau. Muatan positif dan negatif yang terkandung di dalamnya kemudian dipisahkan melalui proses yang disebut dengan charge separation. Muatan positif tersebut berfungsi untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen (water splitting), sedangkan muatan negatif berfungsi untuk menghasilkan karbohidrat sebagai bahan makanan bagi tumbuhan (fuel production).

image002
Proses Alami Fotosintesis pada Tumbuhan Hijau, Algae, dan Cyanobacteria

Menarik bukan? Eits, tunggu dulu. Ada yang jauh lebih menarik.

Saat ini pemerintah Belanda dan para ilmuwan hebat di Negara tersbut tengah mengembangkan sebuah program dan riset inovasi yang diberi nama BioSolar Cells. Tujuan utama dari program dan riset tersebut adalah untuk menciptakan energi baru yang signifikan untuk menjawab kebutuhan energi jangka panjang, yaitu energi yang berasal dari cahaya matahari atau yang disebut dengan solar fuels.

Lalu apa hubungannya dengan fotosintesis?

Untuk menghasilkan solar fuels, para Ilmuwan di Belanda menciptakan teknologi untuk menangkap cahaya matahari dan menyimpannya dalam ikatan kimia, seperti hidrogen atau metana. Konsep membuat solar fuels dengan cahaya matahari tersebut diilhami dari proses alami fotosintesis di mana cahaya matahari digunakan untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi oksigen, gula dan material lainnya yang dianggap sebagai bahan bakar. Layaknya proses fotosintesis pada tumbuhan hijau.
Dengan proses yang diberi nama Artificial Photosynthesis tersebut, para Ilmuwan di BioSolar Cells menyebutkan bahwa tingkat konversi cahaya matahari menjadi solar fuels bisa mencapai 42%. Sangat potensial bukan?

image004
Artificial Photosynthesis menghasilkan Hydrogen

image006
Memanen Energi dengan Artificial Photosynthesis

Bahkan saat ini para Ilmuan di Belanda telah menemukan dua jenis solar fuels yang dihasilkan dari proses Artificial Photosynthesis tersebut, yaitu Hydrogen yang bisa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan dan Carbon-based fuels seperti metana dan karbonmonoksida yang merupakan bahan baku utama di berbagai industri, seperti farmasi, pupuk, plastik, dan bahan bakar cair sintetis. Dua jenis solar fuels tersebut dapat dikombinasikan pula dengan teknologi sel bahan bakar yang mengubah bahan bakar menjadi listrik dan panas yang dapat digunakan untuk sebuah bangunan, seperti yang pernah diujicobakan di EnTrance di Groningen, Belanda.

image008

Solar fuels dapat menjadi energi alternatif yang baik untuk transportasi yang berkelanjutan, seperti penggunaan hidrogen untuk kendaraan berbahan bakar hidrogen maupun penggunaan campuran hidrogen dan karbonmonoksida untuk membuat bahan bakar cair sintetis. Walaupun saat ini penggunaan solar fuels masih sangat terbatas, kita harapkan solar fuels ini dapat menjadi jawaban untuk mengurangi dampak perubahan iklim karena merupakan produk yang ramah lingkungan.

Referensi :

http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis

http://www.biosolarcells.nl/en

http://newscenter.lbl.gov/2015/04/16/major-advance-in-artificial-photosynthesis/

http://solarfuelshub.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_photosynthesis