Inovasi dalam Teknologi Penyimpanan Energi dan Penangkapan Karbon

Produksi hidrogen sebagai sumber energi bersih saat ini masih sangat bergantung pada air tawar yang terbatas dan mahal. Penggunaan air laut menjadi pilihan menarik karena jumlahnya sangat banyak, namun ion klorida di dalamnya menyebabkan korosi pada elektroda saat proses elektrolisis, sehingga mengurangi efisiensi dan masa pakai alat. Sebuah tim dari Korea Institute of Materials Science mengembangkan katalis baru dengan bahan dasar MXene, sebuah nanomaterial dua dimensi yang terkenal karena konduktivitas dan fleksibilitasnya. Mereka berhasil mengatasi kelemahan MXene yang cepat teroksidasi dengan sengaja mengoksidasinya lalu menggabungkannya dengan nikel ferit menggunakan teknik penggilingan energi tinggi. Katalis hasil inovasi ini menunjukkan performa luar biasa, menghasilkan densitas arus lima kali lipat dan ketahanan dua kali lipat dibanding katalis pada umumnya. Selain itu, katalis ini sangat efektif dalam menolak ion klorida, sehingga mencegah korosi dan kerusakan elektroda ketika digunakan dalam air laut. Pengujian tidak hanya dilakukan di laboratorium, tetapi juga di unit sel elektrolisis sebenarnya, yang membuktikan bahwa katalis ini mampu bekerja secara stabil dan berkelanjutan dalam kondisi nyata. Hal ini mengindikasikan potensi besar teknologi ini dalam produksi hidrogen yang efisien dari air laut. Dengan solusi teknologi ini, produksi hidrogen berskala besar menggunakan air laut bisa segera direalisasikan, mempercepat peralihan menuju energi bersih dan mengurangi ketergantungan pada sumber air tawar. Penelitian ini mendapat dukungan dari lembaga penelitian dan pemerintah Korea Selatan serta kolaborasi dengan universitas ternama.

Para ilmuwan di Taiwan berhasil menciptakan metode baru bagi tanaman untuk menyerap dan menggunakan karbon dioksida lebih efisien dengan menambahkan siklus biokimia baru bernama siklus malyl-CoA-glycerate (McG). Siklus ini bekerja bersama siklus Calvin yang sudah ada, dan membantu tanaman menghasilkan lebih banyak biomassa dan minyak tanpa perlu menggunakan lebih banyak air. Biasanya, tanaman menggunakan siklus Calvin-Benson-Bassham untuk mengikat karbon dioksida ke dalam senyawa organik, tapi enzim utama dalam proses ini, Rubisco, kurang efisien. Dengan adanya siklus McG yang menyumbang molekul karbon dua atom yang langsung bisa digunakan dalam produksi lemak, tanaman bisa mengakumulasi karbon lebih banyak dan mempercepat pertumbuhan. Penelitian ini dilakukan dengan menambahkan gen siklus McG ke dalam tanaman Arabidopsis thaliana, tanaman model yang sering digunakan dalam penelitian. Hasilnya sangat menggembirakan, dengan tanaman hasil modifikasi tumbuh dua sampai tiga kali lebih berat, memiliki daun yang lebih banyak dan besar, serta produksi biji dan lemak yang jauh lebih tinggi. Selain peningkatan biomassa, tanaman ini juga tidak membutuhkan air lebih banyak, yang penting supaya teknologi ini dapat diterapkan di berbagai kondisi agrikultur nyata. Hasil sama terlihat pada berbagai kondisi tumbuh berbeda, dan peneliti juga mengkonfirmasi karbon yang diserap benar-benar digunakan dalam molekul yang diharapkan lewat teknik pelacakan radioaktif. Walau menjanjikan, penelitian ini masih tahap awal dan dilakukan pada Arabidopsis, yang merupakan tanaman kecil dan mudah dalam lab tapi belum tentu hasil sama berlaku di tanaman pangan besar. Tantangan berikutnya adalah memastikan lemak tambahan yang dihasilkan tahan lama dan tidak hilang setelah tanaman mati, serta menguji teknologi ini di lapangan yang lebih rumit.

Para peneliti di Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) berhasil menciptakan sistem penyimpanan energi udara cair pertama di Korea. Sistem ini menggunakan kelebihan listrik untuk mendinginkan udara hingga menjadi cair dan menyimpannya dalam tangki khusus. Saat permintaan energi meningkat, udara cair tersebut dipanaskan sehingga mengembang dan menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik kembali. Teknologi ini memungkinkan penyimpanan energi bersih dengan kapasitas besar tanpa bergantung pada lokasi geografis tertentu. Berbeda dengan metode penyimpanan lain seperti pompa hidro atau udara terkompresi yang membutuhkan pegunungan atau gua bawah tanah, udara cair bisa disimpan hampir di mana saja. Ini membuatnya cocok untuk kota dan kawasan industri yang ingin memanfaatkan energi terbarukan secara optimal. KIMM berhasil memproduksi hingga 10 ton udara cair per hari melalui inovasi perangkat buatan sendiri, termasuk turbo expander yang berputar sangat cepat dan cold box dengan lapisan isolasi dan vakum tinggi. Kesuksesan ini menandai langkah penting bagi Korea untuk memiliki teknologi penyimpanan energi yang mandiri dan dapat digunakan secara komersial di masa depan. Selain keuntungan dalam penyimpanan energi, proses pendinginan udara cair juga bisa dimanfaatkan untuk kebutuhan industri seperti pendinginan, dan panas limbah dari pabrik dapat digunakan kembali untuk meningkatkan efisiensi. Hal ini memperlihatkan potensi teknologi ini sebagai solusi multifungsi dan ramah lingkungan dalam ekosistem energi modern. Walau teknologi ini masih dalam tahap awal dan kapasitasnya masih kecil dibandingkan kebutuhan nasional Korea, keberhasilan KIMM membuka peluang baru dalam perlombaan global untuk mengembangkan solusi penyimpanan energi jangka panjang dan andal. Di masa depan, teknologi ini dapat membantu memperkuat jaringan energi terbarukan di seluruh dunia.