Bagaimana jika kita dapat meniru cara kerja tanaman berproses dalam menciptakan energinya sendiri—dan kemudian menggunakannya untuk memberi daya pada alam di sekitaranya?
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan minggu lalu di Nature, para peneliti mengatakan mereka telah membuat prototipe perangkat dengan potensi untuk melakukan hal tersebut.
Tim dari Universitas Cambridge menggambarkan “daun” matahari yang mengambang, yang menggunakan kekuatan matahari dan air untuk membuat bahan bakar.
 |
| Daun buatan Ilmuwan Universitas Cambridge / via RO SCIENCE |
“Daun buatan kami bekerja mirip dengan daun tanaman,” ucap Virgil Andrei, seorang peneliti di University of Cambridge dan salah satu rekan penulis studi tersebut, mengatakan dalam sebuah email yang dikutip dari Gizmodo (24/08/22).
"Namun, alih-alih gula, kami memproduksi bahan kimia yang berguna." ucapnya.
Daun yang dibuat Andrei dan rekan-rekannya bukanlah panel surya yang menghasilkan listrik menggunakan energi matahari. Sebaliknya, teknologi ini menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan reaksi kimia—dalam hal ini, untuk membuat komponen yang dibutuhkan untuk bahan bakar cair.
Cara kerja daun buatan tersebut meniru proses fotosintesis tanaman menggunakan dua jenis sel bahan bakar berbeda yang terbuat dari timbal perovskit, yakni sejenis sel surya untuk menghasilkan bahan penyusun syngas.
Gas sintesis, atau syngas, adalah kombinasi molekul hidrogen dan karbon monoksida, dan merupakan komponen penting dari banyak proses industri. Syngas juga dapat digunakan sebagai pembentuk dari bahan bakar itu sendiri, dan ada harapan bahwa syngas dapat menggantikan bahan bakar lain yang lebih kotor dalam proses pembakaran seperti dan mesin jet dan mobil.
Tetapi syngas sering dibuat menggunakan bahan bakar fosil seperti batu bara dan gas alam, yang artinya masih merupakan sumber emisi yang signifikan. Sedangkan prototipe daun seperti di atas sangat menjanjikan karena mampu menghilangkan masalah yang datang dengan syngas berbasis bahan bakar fosil tradisional.
 |
| Prototipe daun / via Euronews |
Tim di Cambridge sejatinya telah mengembangkan versi daun sebelumnya pada tahun 2019, yang mampu menghasilkan komponen syngas dari sinar matahari. Tetapi teknologi itu besar dan berat, membatasinya pada aplikasi dan lokasi yang sangat spesifik.
“Sebagian besar prototipe [daun buatan] cukup kompleks, dan hanya dapat menghasilkan bahan bakar dalam skala laboratorium kecil,” kata Andrei.
“Di sini, kami ingin mendesain ulang struktur daun, agar kompatibel dengan metode dan bahan fabrikasi yang dapat diskalakan, dan pada akhirnya cocok untuk aplikasi dunia nyata. Untuk tujuan ini, kami memangkas bobot perangkat dengan meletakkan peredam cahaya kami pada substrat yang tipis dan fleksibel. Hasilnya, perangkat kami menjadi sangat ringan sehingga dapat mengapung di atas air, mirip dengan daun teratai.”
 |
| Uji coba daun buatan mengapung / via Scitechdaily |
Andrei mengatakan bahwa versi baru masih berupa prototipe, dan diperlukan lebih banyak pengujian untuk mengetahui seberapa baik mereka berfungsi dalam pengaturan dunia nyata. Namun desain daun baru ini, kata Andrei, membuka kemungkinan untuk teknologi tersebut.
"Daun-daun ini bisa dirangkai menjadi peternakan terapung, yang bisa ditempatkan di danau, sungai, dan bibir pantai," katanya.
"Daun yang ringan dan fleksibel dapat dengan mudah diangkut ke pemukiman terpencil (misalnya pulau), memungkinkan produksi bahan bakar yang terdesentralisasi. Daun dapat memanfaatkan lebih lanjut air yang tercemar seperti danau pertambangan, atau di dekat pelabuhan. Selain itu, mereka dapat mencegah penguapan air dari saluran irigasi."