Ilmuwan Temukan Cara Baru Ubah Energi Matahari

Image

Meski masih dalam tahap percobaan, namun ini merupakan penemuan yang sangat menjanjikan untuk mengubah cahaya matahari menjadi energi menggunakan proses yang didasari pada logam yang lebih kuat dibandingkan dengan menggunakan banyak semikonduktor pada metode konvensional sebelumnya. Metode baru tersebut pertama kali dikembangkan oleh para ilmuwan yang berasal dari Departemen Kimia, Teknik Kimia dan Material UC Santa Barbara.

Martin Moskovits, seorang professor kimia di UCSB mengatakan bahwa ini merupakan alternatif radikal terbaru dan memiliki potensi yang dapat diterapkan pertama kali pada perangkat konversi solar berbasis semikonduktor untuk dikembangkan dalam 70 tahun atau lebih. Dalam proses yang konvensional ini, teknologi yang dikembangkan serta digunakan selama beberapa abad terakhir ini, sinar matahari menabrak permukaan material semikonduktor yang mana salah satu sisinya kaya akan elektron sedangkan yang lain tidak. Foton, atau biasa disebut sebagai partikel cahaya menyebabkan elektron untuk meninggalkan posisi mereka sehingga menghasilkan lubang yang bermuatan positif. Hasilnya adalah arus partikel bermuatan yang dapat ditangkap dan dikirimkan untuk berbagai keperluan, termasuk menyalakan lampu, mengisi baterai, atau memfasilitasi reaksi kimia.

Moskovits memberikan contoh seperti electron dapat menyebabkan ion hidrogen dalam air yang akan diubah menjadi hidrogen, bahan bakar, sedangkan lubang tersebut menghasilkan oksigen. Dalam teknologi yang dikembangkan oleh Moskovits bersama timnya, bukanlah bahan semikonduktor yang disediakan oleh elektron dan tempat untuk mengubah energi surya, melainkan logam berstruktur nano, secara spesifik dapat dikatakan sebagai nanorods dari emas.

Nanorods dari emas tersebut ditutup dengan lapisan kristal titanium dioksida yang dihiasi dengan platinum nanopartikel. Sementara itu, sebuah katalis kobalt oksidasi berbasis kobalt diendapkan pada bagian bawah susunan tersebut. Moskovits menambahkan bahwa ketika struktur nano tersebut terpapar cahaya dari logam tertentu, konduksi eletron dari logam dapat menyebabkan berisolasi kolektif dan menyerap banyak cahaya.

Panas dari elektron dalam gelombang plasmonik juga sangat tertarik akan partikel cahaya. Melalui lapisan filter kristal titanium dioksida dan ditangkap oleh partikel platinum, hal ini menyebabkan reaksi yang membagi ion hidrogen dari ikatan yang membentuk air. Sementara itu, lubang yang ditinggalkan oleh kepala elektron bereaksi terhadap katalis yang berbasi kobalt tersebut pada bagian bawah dan membentuk oksigen.

Beliau juga mengatakan bahwa perangkat tersebut telah dioperasikan selama berminggu-minggu dan tidak ada tanda-tanda kegagalan. Meski terbilang cukup awal, tapi mereka telah mendapatkan efisiensi yang cukup terhormat dan itu yang terpenting adalah membuat strategi untuk meningkatkan efisiensi radikal. Penelitian tersebut juga dibantu oleh ilmuwan postdoctoral Syed Mubeen dan Joun Lee yang merupakan mahasiswa pascasarjana Nirala Singh. Adapula insinyur Stephan Kraemer dan professor kimia Galen Stucky.

Sumber : sciencedaily.com

Tinggalkan Balasan

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.