Cara Agar Bio Elektroda Bisa Stabil Untuk Konversi Energi

0
16
Jerman – Selalu ada cara untuk memperbarui energi terbarukan agar lebih dapat diaplikasikan ke mayarakat.  Terutama dengan masalah penyimpanan energi yang masih menjadi banyak kendala di pasar energi terbarukan.  Para peneliti dari Jerman ini mencoba menguji bio elektroda dengan sistem fotosintesis fotosistem demi mendapatkan alternatif bagaimana menyimpan energi lebih baik dan efisien.
Seperti dilansir oleh sciencedaily.com dari kutipan jurnal Nature Communications yang ditulis Dr Fangyuan Zhao, Dr Felipe Conzuelo dan Prof Dr Wolfgang Schuhmann dari Pusat Ilmu Elektrokimia bersama rekan-rekan dari Bochum Chair of Plant Biochemistry,  mengungkapkan bahwa para peneliti di Ruhr-Universität Bochum Jerman telah menemukan mengapa bio electroda yang mengandung fotosintesis protein berfoto fotosistem I tidak stabil dalam jangka panjang.
Elektroda semacam itu dapat berguna untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dengan cara yang ramah lingkungan. Namun, protein, yang stabil di alam, tidak berfungsi dalam sistem semi-buatan dalam jangka panjang karena molekul reaktif terbentuk akan merusak fotosistem I.  Felipe Conzuelo mengungkapkan bahwa masyarakat menghadapi tantangan besar karena harus menemukan cara yang lebih berkelanjutan dalam mengubah dan menyimpan energi.
“Di sini penting untuk memahami proses yang saat ini masih membatasi teknik yang bisa menjanjikan seumur hidup. Karena ini adalah satu-satunya cara untuk mengembangkan solusi yang stabil di masa depan,” Fangyuan Zhao menambahkan.
Teknik yang menjanjikan termasuk elektroda di mana fotosistem I tertanam dalam polimer yang mengandung osmium.  Ketika protein fotosintesis diaktifkan oleh cahaya, ia dapat memisahkan muatan positif dan negatif dengan sangat efisien. Gradien muatan ini dapat berfungsi sebagai sumber energi, sehingga dapat mendorong proses lebih lanjut.
“Sistem foto ini tidak hanya berfungsi secara efisien, tetapi juga terjadi di alam dalam jumlah besar yang membuatnya menarik untuk sistem semi-buatan untuk konversi energi,” jelas Felipe Conzuelo. Namun, jika bio electroda beroperasi dalam lingkungan yang mengandung oksigen, lanjutnya,  maka akan menderita kerusakan dalam jangka panjang.
Para ilmuwan dari Bochum tersebut menggunakan apa yang disebut scanning electrochemical microscopy untuk mengamati proses pada permukaan elektroda.  Pada permukaan ini, fotosistem I tertanam dalam polimer yang mengandung osmium. Mereka mengamati molekul mana yang terbentuk di permukaan elektroda ketika terpapar cahaya. Untuk melakukan ini, mereka memaparkan sistem ke konsentrasi oksigen yang berbeda.
Ditemukan bahwa iradiasi dengan cahaya menghasilkan spesies oksigen reaktif dan hidrogen peroksida, yang dapat merusak fotosistem I dalam jangka panjang.
“Berdasarkan hasil kami, tampaknya disarankan untuk mendesain bio electroda dengan fotosistem I sehingga mereka dapat beroperasi di lingkungan yang bebas oksigen,” tutup Conzuelo menyimpulkan. (Liy)
Article Bottom AD

LEAVE A REPLY