Popeye akan setuju: Bayam bisa menjadi kunci untuk katalis sel bahan bakar terbarukan

PS1 juga menjanjikan sebagai katalis dalam teknologi sel bahan bakar. (Greenbaum yang pertama kali dipatenkan menggunakan bayam sebagai katalis melibatkan taburan platina metalik ke PS1 untuk menghasilkan gas hidrogen murni untuk menggerakkan sel bahan bakar.) Daun hijau bisa menjadi katalis yang kurang beracun dan lebih murah untuk reaksi pengurangan oksigen dalam sel bahan bakar, menurut penulis makalah terbaru ini.

Proses ekstraksi mereka mirip dengan yang dilakukan oleh Greenbaum bertahun-tahun yang lalu. Dimulai dengan blender dapur umum, dikemas penuh dengan daun bayam yang baru dicuci lalu dihaluskan. Jus yang dihasilkan dikeringkan dan digiling menjadi bubuk halus dengan lesung dan alu. Selanjutnya, tim AU menambahkan garam (natrium klorida, kalium klorida) dan sedikit melamin untuk meningkatkan kandungan nitrogen. “Pada saat ini, [our method] memang mengharuskan kita untuk menambahkan sedikit lebih banyak nitrogen ke dalam bahan awal, karena itu [spinach] memiliki banyak nitrogen untuk memulai, selama proses persiapan, sebagian dari nitrogen ini hilang, “rekan penulis ShouZhong Zou, seorang profesor kimia di American University, kata Spectrum.

Garam adalah kunci untuk menghasilkan pori-pori di nanosheet akhir, sehingga meningkatkan luas permukaan yang tersedia untuk mengoptimalkan reaksi kimia. “Meskipun kami menyebutnya lembaran nano, namun jika ditumpuk, itu tidak seperti tumpukan kertas yang sangat padat,” Zou menjelaskan ke Spectrum. “Kami harus membuatnya cukup keropos sehingga semua situs aktif dapat digunakan.”

Akhirnya, tim AU menggunakan beberapa putaran pirolisis (proses dekomposisi termal) pada suhu 900 derajat Celcius untuk menghasilkan nanosheets.

Mereka menemukan bahwa katalis yang diturunkan dari bayam lebih efisien daripada katalis berbasis platina. “Pekerjaan ini menunjukkan bahwa katalis yang berkelanjutan dapat dibuat untuk reaksi reduksi oksigen dari sumber daya alam,” kata Zou. “Metode yang kami uji dapat menghasilkan katalis berbasis karbon yang sangat aktif dari bayam, yang merupakan biomassa terbarukan. Faktanya, kami yakin ini mengungguli katalis platina komersial baik dalam aktivitas dan stabilitas. “

Jelas, ini hanyalah bukti prinsip; apa yang bekerja dengan baik di lingkungan laboratorium yang ideal tidak serta merta ditransfer dengan mudah ke dalam aplikasi praktis dunia nyata. Langkah selanjutnya adalah membangun prototipe lengkap yang menggunakan katalis berbasis bayam dalam sel bahan bakar hidrogen yang sebenarnya. Itu akan membutuhkan kolaborasi dengan laboratorium lain, menurut Zou. Bayam juga bisa menjadi katalis yang baik untuk baterai logam-udara yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan listrik.

DOI: ACS Omega, 2020. 10.1021 / acsomega.0c02673 (Tentang DOI).