June 27, 2017

Di Masa Depan Bahan Bakar Sampah Beras Bisa di Gunakan Untuk Kendaraan

Di Masa Depan Bahan Bakar Sampah Beras Bisa di Gunakan Untuk Kendaraan

Beras merupakan bahan makanan utama bagi lebih dari dua pertiga populasi dunia. Setiap tahun, petani menghasilkan sekitar 422 juta metrik ton beras.

Dari total angka tersebut, sekitar 20 persen di antaranya merupakan limbah, sekam padi, atau kulit beras yang tak terpakai. Berhubung sangat abrasif dan murah, produsen sering memanfaatkannya sebagai tambahan bagi pupuk, bahan untuk karpet atau kasur.

Di saat yang sama, silikon tengah melejit permintaannya. Saat digunakan dalam lithium-ion batteries (LIBs) yang memperkuat perangkat mulai dari smartphone sampai mobil listrik dan hibrid, anoda silikon memiliki kapasitas teoritis yang lebih besar dibandingkan dengan anoda grafit yang digunakan pada baterai biasa. Sayangnya, anoda yang dibuat dari campuran silikon mengalami penurunan kapasitas dan membuatnya menjadi tidak efisien.

Melihat dua kenyataan tersebut, Jang Wook Choi dan rekan-rekannya dari beberapa universitas di Korea Selatan mencari cara dan akhirnya menemukan metode untuk mengonversi sekam beras yang jumlahnya sangat banyak menjadi silikon untuk digunakan dalam LIBs berperforma tinggi. Silikon ini memiliki struktur nanoporous (berpori) alami yang mencegah pudarnya kapasitas baterai. Temuan ini sendiri sudah dipublikasikan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Choi dan timnya yakin bahwa sekam beras bisa membawa manfaat yang lebih besar. Mereka mengandung silica dalam jumlah yang sangat besar dan bisa dikonversi menjadi silikon untuk digunakan pada LIBs. Silica sendiri mencapai 15 sampai 20 persen dari total berat sekam. Sifatnya juga nanoporous, sehingga udara dan kelembaban bisa menembus sekam dan mencapai beras, tetapi bakteri dan serangga tidak bisa masuk.

Dalam penelitian, Choi dan timnya mengekstrak silikon merni dari silika sekam beras dengan menambahkan asam dan panas untuk menghilangkan kotoran logam dan komponen organik lainnya. Magnesium kemudian digunakan untuk mengubah silika menjadi silikon.

Cara ini mampu tetap menjaga nanostruktur tiga dimensi pori-pori sekam, dan kemudian membungkus silikon ini dengan karbon lalu digunakan di dalam anoda pada sel lithium. Choi dan timnya menemukan bahwa anoda ini jauh lebih efisien dibandingkan dengan anoda yang dibuat dengan campuran silikon. Anoda yang dibuat dari sekam beras memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan daya tahan kapasitasnya lebih kuat.

Menurut para peneliti, silikon yang diekstrak dari sekam beras bisa memenuhi kebutuhan yang terus meningkat akan silikon untuk baterai yang bisa digunakan untuk menjalankan perangkat elektronik dan kendaraan listrik hybrid. Ini juga memungkinkan limbah dari tanaman yang paling populer di dunia berkontribusi terhadap pengembangan teknologi maju.