Sampai ini hidrogen masih dianggap sebagai bahan bakar yang "bersih" karena produk limbahnya hanya menghasilkan air, cara konvensional untuk menghasilkan hal itu bergantung pada listrik, yang biasanya diproduksi melalui pembakaran pada bahan bakar fosil. Para peneliti di University of California, San Diego (UCSD), sekarang telah mengembangkan sebuah penelitian "3D branched nanowire array" yang mereka klaim bisa menyalurkan bahan bakar hidrogen dalam skala massal yang murah dan bersih.
Kawat nano/ Nano wire, yang terbuat dari bahan alam yang melimpah seperti silikon dan zinc oxide, dan dengan meniru struktur dari hutan dengan individu vertikal "pohon", tumbuh ratusan berukuran nano "cabang pohon" Seperti hutan, struktur ini memaksimalkan jumlah energi matahari yang dapat ditangkap, dengan struktur vertikal yang menjebak dan menyerap cahaya, sedangkan permukaan yang datar memantulkannya.
Menggunakan struktur ini nanotree, para peneliti mampu untuk memaksimalkan jumlah energi matahari yang ditangkap untuk digunakan dalam memproduksi hydrogen, proses yang disebut photoelectrochemical water-splitting. Proses ini biasanya menggunakan sel surya planar untuk menghasilkan hidrogen dan dalam proses yang sama dengan elektrolisis air, tetapi tim UCSD mengatakan array nanowire mereka, memproduksi hidrogen lebih efisien.
Ke Sun, seorang mahasiswa PhD di bidang teknik listrik yang memimpin proyek tersebut, mengatakan struktur nanotree yang vertikal juga memungkinkan gelembung gas yang sangat kecil dari hidrogen yang akan diekstraksi lebih cepat untuk memaksimalkan produksi gas hidrogen. Selain itu, luas permukaan untuk reaksi kimia telah ditingkatkan sedikitnya 400.000 kali.
Sementara tim mengatakan perusahaan nanotrees memberikan cara yang relative murah untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen dalam skala massal dengan tujuan untuk melangkah lebih jauh. Seperti tim peneliti lain, mereka sedang meneliti untuk menggunakan struktur nanotree guna meniru fotosintesis pada perangkat sehingga tidak hanya memanfaatkan kekuatan matahari untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen, tetapi juga untuk menangkap CO2 dari atmosfer guna mengurangi emisi karbon pada waktu yang sama.
"Kami mencoba untuk meniru apa yang tanaman lakukan untuk mengkonversi sinar matahari menjadi energi," kata Sun. "Kami berharap dalam waktu dekat nanotree kami dapat menjadi bagian dari perangkat yang efisien dengan fungsi seperti pohon nyata untuk fotosintesis."
Tim ini juga melihat alternatif untuk zinc oxide yang meskipun dapat menyerap cahaya ultraviolet matahari, tetapi memiliki masalah dalam stabilitas yang dapat mempengaruhi struktur nanotree dari waktu ke waktu.
Penelitian tim muncul dalam jurnal Nanoscale
Sumber: UCSD
