Mengubah Gas Saluran Pembuangan Menjadi Bahan Bakar Hidrogen Bersih

Para ilmuwan telah menemukan proses kimia baru untuk mengubah gas beracun yang kotor dan bau, menjadi bahan bakar yang lebih bersih. Untuk prosesnya sendiri yang baru-baru ini dirinci dalam jurnal American Chemical Society (ACS) Sustainable Chemical Engineering, mengubah hidrogen sulfida – lebih sering disebut “gas saluran pembuangan” – menjadi bahan bakar hidrogen.

Hidrogen sulfida dipancarkan dari kotoran yang menumpuk di pipa saluran pembuangan, dan merupakan produk sampingan yang utama dari kegiatan industri, termasuk penyulingan minyak dan gas, produksi kertas, serta pertambangan.

Proses yang dirinci dalam penelitian ini menggunakan energi yang relatif lebih sedikit dan bahan-bahan yang relatif murah — besi sulfida kimia dengan sejumlah kecil molibdenum (Mo) sebagai aditif.

Selain berbau seperti telur busuk, hidrogen sulfida juga sangat beracun, merusak pipa dan membahayakan kesehatan manusia. “Hidrogen sulfida adalah salah satu gas paling berbahaya di industri dan lingkungan,” kata Lang Qin, rekan penulis studi dan rekan peneliti di bidang teknik kimia dan biomolekuler di The Ohio State University. “Dan karena gasnya sangat berbahaya, sejumlah peneliti ingin mengubah hidrogen sulfida menjadi sesuatu yang tidak begitu berbahaya, lebih ramah lingkungan dan berharga.”

Studi ini dibangun dari pekerjaan sebelumnya oleh kelompok penelitian yang sama menggunakan proses yang disebut perulangan kimia, yang melibatkan penambahan partikel oksida logam dalam reaktor bertekanan tinggi, untuk membakar bahan bakar tanpa kontak langsung antara udara dan bahan bakar. Tim pertama kali menggunakan perulangan kimia pada batu bara dan gas serpih untuk mengubah bahan bakar fosil menjadi listrik tanpa memancarkan karbon dioksida ke atmosfer. Proses awalnya menggunakan oksida besi untuk memecah bahan bakar fosil.

Para peneliti kemudian menerapkan konsep tersebut pada hidrogen sulfida dan menemukan proses SULGEN, yang mengubah hidrogen sulfida menjadi hidrogen. Para peneliti menemukan bahwa bahan kimia murni, besi sulfida, tidak bekerja dengan baik pada skala besar yang dibutuhkan untuk keperluan industri, kata Qin. Tim peneliti telah mencoba mengidentifikasi bahan-bahan kimia murah lainnya yang dapat mengkatalisasi transformasi itu dalam jumlah yang lebih tinggi. Studi ini menunjukkan bahwa memasukkan sejumlah kecil molibdenum ke dalam besi sulfida mungkin merupakan pilihan yang menarik.

Bahan tersebut relatif murah dan mudah diperoleh, menjadikannya sebagai pilihan yang menarik untuk operasi skala besar.

Mengubah gas beracun ini menjadi bahan bakar hydrogen dan menciptakan minyak dan gas alternatif, yang merupakan kontributor utama bagi perubahan iklim yang lebih sehat, kata para peneliti.

“Terlalu dini untuk mengatakan apakah penelitian kami dapat menggantikan teknologi produksi bahan bakar hidrogen yang telah tersedia di luar sana,” kata Kalyani Jangam, penulis utama studi ini dan mahasiswa pascasarjana di Laboratorium Penelitian Energi Bersih Ohio State. “Tapi apa yang kami lakukan adalah menyesuaikan proses dekomposisi ini dan membuat produk yang berharga dari itu”.

Untuk studi terbaru ini, para peneliti menemukan bahwa molibdenum meningkatkan pemecahan hidrogen sulfida, membaginya menjadi dua bagian – bahan bakar hidrogen dan belerang. Pekerjaan ini merupakan awal dari proses ilmiah — para peneliti menunjukkan bahwa proses tersebut telah bekerja di laboratorium; tes di tingkat industri akan datang.

“Gambaran besarnya adalah kami ingin menyelesaikan masalah gas berbahaya, dan kami berpikir bahwa proses pengulangan kimia kami akan memungkinkan hal itu,” kata Qin. “Dan di sini, kami telah menemukan cara untuk melakukannya di laboratorium yang menciptakan bahan bakar hidrogen bernilai tambah ini.”

Penulis senior pada makalah ini adalah Liang-Shih Fan, profesor teknik kimia dan biomolekuler di Ohio State. Yu-Yen Chen, mantan mahasiswa doktoral di laboratorium Fan, juga turut berkontribusi.

Artikel ini disadur dari: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210909162226.htm dengan beberapa penyesuaian bahasa.

Jangan lupa mengunjungi situs kami www.labts.co.id untuk daftar produk-produk bidang studi teknik terbaru!