Ilmuwan Temukan Katalis Generasi Baru, Bisa Bikin Kendaraan Makin Ramah Lingkungan

Hitekno.com - Para ilmuwan dari Southern Federal University (SFedU) telah menemukan metode untuk menghasilkan katalis untuk mesin yang ramah lingkungan.

Elektrokatalis adalah salah satu komponen utama sel bahan bakar suhu rendah (LTFC), yang banyak digunakan pada kendaraan "bersih" generasi berikutnya. Kualitas katalis terutama menentukan kinerja daya dan masa pakai LTFC, para ilmuwan menjelaskan.

Katalis adalah lapisan nanopartikel platinum atau logam lain yang disimpan pada dasar karbon.

Dilansir dari Sputnik News, efisiensi sel bahan bakar (fuel cell yang kerap dipakai pada kendaraan berbahan bakar hidrogen) dapat ditingkatkan dengan mengendalikan struktur mikro elektrokatalis selama produksinya, kata para spesialis.

Para ilmuwan telah menciptakan metode baru untuk mengendalikan struktur mikro katalis ini untuk LTFC.

Menurut mereka, teknologi mereka mengubah parameter katalis tergantung pada tugas-tugas perangkat akhir. Teknologi ini berbeda dari analog dalam kesederhanaan, skalabilitas, dan tidak adanya aditif yang mencemari lingkungan. Hasil penelitian mereka dipublikasikan dalam jurnal Catalysts.

"Semakin baik elektrokatalis, semakin cepat reaksi pembentuk arus dan semakin tinggi kekuatan perangkat akhir. Katalis kami mempercepat transformasi kimia dalam LTFC dan meningkatkan ketahanannya terhadap polutan yang terkandung dalam bahan bakar dan produk oksidasi metanol," Kirill Paperzh, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Elektrokimia SFedU, menjelaskan.

Menurut para peneliti, produksi katalis baru dapat sepenuhnya bebas impor. Dalam hal ini, biaya bahan di Rusia akan jauh lebih rendah daripada rekan-rekan asing komersial, sementara karakteristik fungsionalnya akan jauh lebih tinggi dalam sejumlah parameter.

LTFC dengan katalis baru akan diperlukan untuk produksi mobil, kereta api, kapal, drone, pengisi daya portabel, dan sistem transportasi dan energi modern ramah lingkungan lainnya, kata para ahli.

"Kami telah mensintesis elektrokatalis yang dapat digunakan sebagai anoda dalam LTFC yang berjalan pada campuran bahan bakar metanol dan bahan bakar hidrogen-udara," kata Paperzh.

Dengan menggunakan metode yang diusulkan oleh para ilmuwan SFedU, menjadi mungkin untuk menghasilkan lebih dari satu gram katalis per siklus, sementara teknologi lain memberikan hasil produk 10 kali lebih sedikit, para ilmuwan mencatat.

"Salah satu karakteristik penting katalis adalah luas permukaan yang aktif secara elektrokimia: semakin tinggi nilai ini, semakin cepat reaksi pembentuk arus dapat dilanjutkan. Bahan kami memiliki luas permukaan aktif dua kali lebih banyak daripada rekan komersial terbaik," catat Paperzh.

Para peneliti menekankan bahwa metode sintesis baru memberikan variasi bebas dari semua parameter utama katalis, termasuk kandungan logam, komposisi, dan ukuran nanopartikel. Metode sintesis fase cair yang aman bagi lingkungan digunakan dalam pekerjaan itu, kata para ilmuwan.

Tim ilmiah saat ini sedang mengembangkan cara-cara baru untuk meningkatkan struktur mikro bahan katalitik melalui penggunaan iradiasi ultraviolet dalam proses sintesis.