Revolusi Penyimpanan Energi, Kehebatan Biochar dalam Memacu Energi Bersih!

Revolusi Penyimpanan Energi, Kehebatan Biochar dalam Memacu Energi Bersih!

Dunia saat ini menyaksikan pergeseran paradigma menuju solusi energi yang lebih bersih dan berkelanjutan. Energi angin dan surya, sebagai simbol revolusi hijau ini, perlahan-lahan mendapatkan tempat sebagai sumber energi terbarukan. Namun, keluaran energi yang tidak terduga dan intermiten dari sumber energi terbarukan menuntut inovasi dalam penyimpanan dan konversi energi. Dalam hal ini, perhatian jatuh pada katalis terobosan biochar.

Perangkat penyimpanan dan konversi energi, penting untuk menyediakan pasokan listrik yang konstan dan dapat diandalkan, memainkan peran sentral dalam efisiensi teknologi energi bersih. Di antara ini, reaksi reduksi oksigen (ORR) dan reaksi evolusi oksigen (OER) menduduki posisi kunci, memengaruhi proses seperti elektrolisis air, sel bahan bakar hidrogen, dan baterai logam–udara. Saat ini, katalis berbasis logam grup platinum (PGM) mendominasi aplikasi ini, mengatasi masalah overpotential tetapi menghadapi tantangan biaya tinggi dan ketersediaan terbatas, lalu masuklah biochar, sebagai game changer dalam pencarian alternatif yang berkelanjutan. Karbida logam transisi, terutama ketika dikombinasikan dengan sifat unik karbon, muncul sebagai pengganti yang menjanjikan untuk katalis PGM. Karbida ini meniru struktur d-band PGM, menjadikannya kandidat yang sangat menarik untuk katalis ORR dan OER.

Pertimbangkan contoh karbida molibdenum/tungsten yang disintesis dengan nanostruktur yang terdefinisi dengan baik, menunjukkan potensi luar biasa dalam baterai lithium–oksigen. Titanium karbida, disintesis sebagai material katoda, secara signifikan mengurangi overpotential, menunjukkan efisiensi tinggi dalam ORR dan OER. Pengembangan lembaran nano karbida niobium 2D meningkatkan aktivitas katalitik dan daya tahan terhadap ORR.

Meskipun terjadi kemajuan ini, kinerja katalis karbida logam transisi masih memerlukan peningkatan untuk memenuhi persyaratan aplikasi praktis. Sinergi antara karbida logam transisi dan material karbon menawarkan jalur menarik untuk meningkatkan properti katalitik. Karbida logam yang dikapsulasi dalam karbon grafik yang terdoping nitrogen, seperti FeC@N-C, telah menarik perhatian karena struktur elektronik mirip Pt dan aktivitas katalitik tinggi terhadap ORR dan OER.

Mengambil inovasi satu langkah lebih maju, analog Prussian blue bimetalik (PBA), yang berfungsi sebagai kerangka organik logam (MOF), menawarkan struktur nano kubik berpori ideal untuk katalisis, yang menarik adalah penggunaan bahan biomassa untuk menghasilkan karbon terdoping nitrogen, memberikan cara yang ekonomis untuk memproduksi karbon terdoping nitrogen dalam skala besar.

Penelitian memperkenalkan prekursor NiFe-PBA/pomelo peel (PP), mengintegrasikan proses hidrotermal sebagai langkah perawatan baru. Hasilnya? Heterostruktur NiCx-NiFe-NC yang berasal dari analog Prussian blue bimetalik yang didukung pada biochar – sebuah katalis yang siap digunakan dalam baterai Li–O2. Elektroda ini menunjukkan kinerja katalitik superior dalam baterai Li–O2, menyoroti potensi inovasi semacam ini.

Sebagai kesimpulan, perjalanan menuju energi yang bersih dan berkelanjutan melibatkan eksplorasi alternatif yang tidak hanya mengurangi dampak lingkungan tetapi juga membuat penyimpanan dan konversi energi lebih terjangkau. Biochar, dengan keajaibannya sebagai katalis, berada di garis depan transformasi ini, membuka jalan menuju lanskap energi yang lebih hijau dan efisien. Seiring kita terus mengungkap potensi biochar dan karbida logam transisi, masa depan menjanjikan prospek untuk dunia yang lebih bersih dan cerah.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish