Para ilmuwan dari University of Cambridge dan Ruhr University Bochum telah mempublikasikan jurnal yang beirisi penemuan cara baru untuk mengubah cahaya matahari menjadi bahan bakar.
Konsep ini terinspirasi dari fotosintesis tumbuhan dengan memisahkan antara unsur hidrogen dan oksigen, yang suatu hari nanti dapat menciptakan bahan bakar hidrogen.
Air dengan rumus kimia H2O telah diketahui terdiri dari unsur-unsur hidrogen dan oksigen. Dengan mengikuti metode fotosintesis, akan dipisahkan keduanya dengan memanfaatkan cahaya matahari.
Tanaman juga "memisahkan" molekul air ketika sinar matahari diubah menjadi energi lewat proses fotosintesis. Teknik fotosintesis semi-buatan telah ada selama berdekade. Namun belum diadaptasi untuk menciptakan energi terbarukan karena memerlukan katalis yang mempunyai beberapa kelemahan.
Menurut Erwin Reisner, Profesor bidang Energy & Sustainability dari Cambridge, penemuan ini akan menjadi tonggak sejarah dalam fotosintesis semi-buatan. Pendekatan ini memanfaatkan kemampuan enzim alami dan menggabungkannya sebagai upaya mengatasi keterbatasan fotosintesis murni buatan.
"Konversi energi matahari untuk menghasilkan bahan bakar dan bahan kimia terbarukan yaitu, sintesis bahan bakar surya adalah strategi penting untuk memperkuat masyarakat kita di era pasca-fosil," kata Reisner dilansir Newsweek.
“Fotosintesis alami telah berevolusi untuk menyimpan energi matahari dan untuk memperbaiki gas rumah kaca karbon dioksida (CO2) menjadi gula, tetapi proses ini sangat tidak hemat energi."
Fotosintesis buatan meniru fotosintesis alami dan bertujuan untuk menghasilkan hidrogen yang berkelanjutan dari air melalui bahan bakar pembagi atau berbasis karbon dari fiksasi CO2, tetapi umumnya terhambat oleh katalis mahal, beracun atau tidak efisien.
Maka dari itu, akan dicoba untuk mencari jalur baru yang menggabungkan bahan alami dan buatan. Katalis biologis seperti enzim sangat efisien dan berlimpah digabungkan dengan bahan sintetis di perangkat surya untuk sintesis bahan bakar solar yang efisien.
Teknik tersebut menggunakkan enzim yang berada dalam alga yang disebut hidrogenase. Hidrogenase mampu mengurangi proton menjadi hidrogen. Selama evolusi, proses ini telah dinonaktifkan karena tidak diperlukan untuk bertahan hidup.
Tetapi para ilmuwan tersebut telah berhasil melewati ketidakaktifan untuk mencapai reaksi yang mereka inginkan, yaitu memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Sistem prototipe ini mampu menyerap lebih banyak cahaya matahari daripada fotosintesis alami.
Dilansir dari Cam.ac.uk, pekerjaan tersebut mengatasi banyak tantangan sulit yang terkait dengan integrasi komponen biologis dan organik menjadi bahan anorganik untuk perakitan perangkat semi buatan dan membuka kotak peralatan untuk mengembangkan sistem masa depan untuk konversi energi surya.
Reisner menekankan bahwa teknik baru ini masih pembuktian dari sebuah konsep dan masih terlalu rapuh untuk diaplikasikan di dunia nyata pada saat ini. Para peneliti berharap untuk menyempurnakan konsep dan menunjukkan penerapannya yang luas dalam waktu dekat.