Para peneliti di University of North Carolina di Departemen Kimia Chapel Hill telah merekayasa kawat nano silikon yang dapat mengubah sinar matahari menjadi listrik. Alternatif ramah lingkungan ini memisahkan air menjadi gas oksigen dan hidrogen.
Lima puluh tahun lalu, para ilmuwan pertama kali mendemonstrasikan. Air dapat dipecah menjadi oksigen dan gas hidrogen menggunakan listrik melalui elektroda semikonduktor.
Meski selama ini hidrogen yang dihasilkan menggunakan tenaga surya menjanjikan energi bersih. Namun, tingkat biayanya tinggi kerap menghambat pengenalan pembangkit hidrogen bertenaga surya komersial.
Bersaing dengan Bahan Bakar Fosil
Analisis kelayakan ekonomi menunjukkan bahwa penggunaan bubur elektroda dari nanopartikel sebagai pengganti desain panel surya dapat menurunkan biaya secara substansial. Cara ini bersaing dengan bahan bakar fosil.
Profesor Kimia Hyde Family Foundation di UNC-Chapel Hill’s College of Arts and Science James Cahoon dan rekan-rekannya telah mengerjakan sintesis kimia bahan nano semikonduktor dengan sifat fisik unik. Studi ini terbit di Nature pada 9 Februari lalu.
Cahoon dan timnya merancang kawat nano silikon baru agar memiliki banyak sel surya di sepanjang porosnya. Cara ini dapat menghasilkan tenaga untuk memisahkan air. “Desain ini belum pernah ada sebelumnya dalam desain reaktor dan memungkinkan silikon untuk pertama kalinya dalam PSR,” jelas Taylor Teitsworth, rekan penelitian postdoctoral di lab Cahoon.
Silikon menyerap cahaya dan inframerah. Secara historis ini menjadi pilihan utama sel surya sebagai sel fotovoltaik dan semikonduktor.
Dengan sifat elektroniknya, satu-satunya cara untuk mendorong pemisahan air secara nirkabel dengan partikel silikon adalah dengan menyandikan banyak sel fotovoltaik di setiap partikel.
“Kami menggunakan pendekatan ini untuk membuat kelas baru nanopartikel multijunction pemisah air. Ini menggabungkan keunggulan material dan ekonomi silikon dengan keunggulan fotonik kawat nano yang memiliki diameter lebih kecil dari panjang gelombang cahaya,” kata Cahoon.
Asimetri yang melekat pada sambungan kabel dapat menggunakan metode elektrokimia oleh cahaya. Tujuannya untuk menyimpan ko-katalis secara selektif ke ujung kabel untuk memungkinkan pemisahan air.
Penulis: Ramadani Wahyu
Editor : Ari Rikin
Sumber: Phys
21 Apr 2024 
