Proses Reaksi CO2 Menjadi Metanol

Pada tulisan sebelumnya tentang Bahan Katalis yang mengubah CO21 menjadi methanol. Maka kali ini akan dibahas apa yang sebenarnya terjadi dalam reaksi kimia tersebut.

Perlu dikatahui bahwa katalis adalah bahan yang dapat mempercepat reaksi. Reaksi kimia dapat diibaratkan sebagai sebuah rooler coaster. Maka, sebelum rooler coaster dapat bergerak secara otomatis melewati lintasan naik turun. Dia perlu energi untuk membawa “bola” menuju titik awal reaksi. Energi ini dalam ilmu kimia disebut dengan energi aktivasi. Sekali energi aktivasi terlampaui, maka bola akan menggelinding mengikuti lintasan. Jika menemukan turunan akan semakin cepat dan jika mengalami tanjakan yang lebih tinggi bisa berhenti kalau tidak diberi tambahan dorongan.

Contoh energi aktivasi misalkan kalau ingin menyalakan lilin. Lilin terbakar karena ada lilin dan udara. Namun agar lilin bisa menyala kita perlu menggunakan korek api. Memanaskan atau membakar lilin dengan menggunakan api dari korek api. Secara kimia, kita memberikan energi atau membawa lilin agar bisa menggelinding seperti rooler coaster tadi.

Fungsi dari katalis adalah menurunkan energi aktivasi atau memperendah ketinggian awal rooler coaster sehingga energi yang digunakan untuk mengangkat bola lebih rendah.

Pada proses reaksi CO2 menjadi methanol2. Setelah energi aktivasi lebih rendah oleh katalis Cu4. Reaksi akan berjalan lebih cepat. Dalam perjalanannya, ternyata ada persimpangan 2 lintasan. Satu lintasan menuju hasil akhir methanol (warna biru), satu lintasan menuju hasil akhir gas CO3 (warna hitam). Akan tetapi, hasil penelitian menunjukkan bahwa lintasan menuju CO lebih tinggi (terdapat tanjakan) dibandingkan dengan lintasan menuju methanol dengan nilai 1,08 dan 0,18 eV. Maka, reaksi akan berjalan menuju lintasan reaksi methanol. Lebih jelas lihat Gambar.

Proses Reaksi Kimia CO2 jadi Methanol

Dalam perjalanan selanjutnya, terdapat 2 persimpangan. Satu jalan menuju hasil reaksi CH44 (warna merah) dan satu lintasan menuju hasil reaksi methanol. Karena energi aktivasi lintasan CH4 lebih tinggi (1,69 eV) maka reaksi akan berjalan menuju hasil reaksi methanol.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses diatas akan terjadi jika suhu reaksi berada dibawah 225 °C. Sedangkan diatas 325 °C maka akan terjadi reaksi menjadi CO atau CH4 karena saat melintasi persimpangan, energi dari “bola” cukup besar sehingga bisa melampaui energi aktifasi atau tanjakan.

Kalau dilihat secara menyeluruh dari titik awal dan titik akhir, reaksi CO2 menjadi CH4 lebih rendah titik akhirnya namun, karena reaksi merupakan suatu proses. Maka produk yang dihasilkan bisa direkayasa.

1 CO2 adalah gas rumah kaca hasil pembakaran yang menyebabkan pemanasan global

2 methanol memiliki rumus kimia CH3OH dikenal pula dengan sebutan spiritus

3 CO adalah gas berbahaya yang dapat menyebabkan kekurangan oksigen dalam darah

4 CH4 adalah gas methane yang ada dalam LNG

Referensi:

Liu dkk, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137 (27), pp 8676–8679

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Abdul Halim

Abdul Halim

Menamatkan program ST dan MT di Jurusan Teknik Kimia ITS. Sedang menempuh PhD di University of Tsukuba. Meneliti pemanfaatan bio-nanomaterial untuk pengolahan limbah cair.

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar