Sebuah pendekatan yang menjanjikan untuk menangkap karbon dioksida dari udara dan mengubahnya menjadi bahan kimia berharga, seperti etanol, melalui elektrolisis CO2. Meskipun upaya untuk mengurangi konsumsi energi dalam proses ini masih terbatas, peneliti telah menemukan peluang baru dengan menggunakan magnetisme. Mereka melaporkan bahwa penggunaan magnet dapat mengurangi energi yang diperlukan untuk elektrolisis CO2 hingga 60% dalam suatu elektroliser aliran.
Selama beberapa dekade, para peneliti telah berupaya untuk mengurangi emisi berlebihan karbon dioksida (CO2) di atmosfer. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah menangkap CO2 atmosfer dan kemudian, melalui elektrolisis CO2, mengubahnya menjadi bahan kimia bernilai tambah dan intermediate—seperti etanol, etilena, dan bahan kimia lain yang berguna. Meskipun penelitian signifikan telah dilakukan untuk meningkatkan tingkat dan selektivitas elektrolisis CO2, pengurangan konsumsi energi dari proses daya tinggi ini masih belum banyak dieksplorasi.
Dalam ACS Energy Letters, para peneliti dari University of Illinois Urbana-Champaign melaporkan peluang baru untuk menggunakan magnetisme guna mengurangi energi yang diperlukan untuk elektrolisis CO2 hingga 60% dalam suatu elektroliser aliran.
Dalam elektroliser aliran CO2 biasa, listrik disuplai untuk mendorong reaksi di katoda (tempat karbon dioksida direduksi menjadi produk sampingan yang berguna) dan di anoda (tempat air dioksidasi, menghasilkan oksigen).
Sebagian besar penelitian telah berfokus pada meningkatkan efisiensi reaksi reduksi di katoda pada tingkat yang lebih tinggi; namun, proses ini membutuhkan lebih sedikit energi dibandingkan dengan reaksi oksidasi di anoda—yang sering kali menyumbang lebih dari 80% energi yang diperlukan untuk elektrolisis CO2, dan oleh karena itu, menawarkan ruang perbaikan yang paling besar.
Mereka menggunakan medan magnet di anoda untuk menghemat energi sebanyak 7% hingga 64% dengan meningkatkan transportasi massa ke/dari elektroda. Mereka juga mengganti katalis tradisional iridium—logam berharga—dengan katalis nikel-besi yang terbuat dari unsur yang melimpah.
Referensi :
[1] https://chbe.illinois.edu/news/stories/scientists-intensify-electrolysis-utilize-carbon-dioxide-more-efficiently-with-magnets diakses pada 04 Februari 2024
[2] Saket S. Bhargava, Daniel Azmoodeh, Xinyi Chen, Emiliana R. Cofell, Anne Marie Esposito, Sumit Verma, Andrew A. Gewirth, Paul J. A. Kenis. Decreasing the Energy Consumption of the CO2 Electrolysis Process Using a Magnetic Field. ACS Energy Letters, 2021; 2427 DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01029
