Reaksi hidrogenasi sangat penting dalam industri kimia, terjadi pada sekitar seperempat dari semua proses kimia.

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Ilmuwan baru-baru ini mencatatkan kemajuan signifikan di bidang disosiasi hidrogen fotokatalitik, menawarkan jalur yang menjanjikan menuju manufaktur kimia yang lebih berkelanjutan dengan penggunaan energi yang lebih hemat serta dampak lingkungan yang lebih rendah.

Studi yang dipimpin oleh para peneliti dari Institut Fisika Kimia Dalian (Dalian Institute of Chemical Physics/DICP) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS) dan Universitas Trieste di Italia ini telah dipublikasikan dalam edisi terbaru jurnal Science. Studi tersebut mendemonstrasikan metode baru untuk memisahkan molekul hidrogen dalam kondisi ringan, khususnya, pada suhu kamar dan menggunakan cahaya.

Reaksi hidrogenasi sangat penting dalam industri kimia. Reaksi ini terjadi pada sekitar seperempat dari semua proses kimia. Langkah kunci dalam reaksi ini adalah aktivasi hidrogen, yang dapat terjadi melalui dua mekanisme, yakni disosiasi homolitik dan disosiasi hidrogen. Disosiasi hidrogen bisa menghasilkan produksi bahan kimia penting yang lebih cepat dan mengurangi produk sampingan yang tidak diinginkan. Namun, hingga saat ini, jenis disosiasi ini biasanya membutuhkan suhu dan tekanan tinggi, sehingga menghabiskan banyak energi dan menimbulkan risiko keselamatan.

Tim peneliti mengembangkan strategi fotokatalitik baru yang mampu mengatasi keterbatasan sebelumnya. Alih-alih menggunakan lubang dan elektron yang dihasilkan cahaya secara terpisah untuk mendorong terjadinya setengah reaksi (half-reaction), para peneliti menggabungkan elektron dan lubang tersebut untuk menciptakan pusat muatan positif dan negatif yang berdekatan secara spasial, sehingga memungkinkan heterolisis hidrogen pada suhu kamar.

"Penggunaan hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan bahan kimia bernilai tinggi, seperti etana dan etilena, dapat secara signifikan mengurangi konsumsi energi dari proses hidrogenasi tradisional dan mengurangi emisi karbon," ujar Wang Feng, seorang profesor di DICP.

"Metode ini juga membantu mengoptimalkan penggunaan sumber daya karbon," tambahnya.

Wang mengatakan bahwa tim akan terus mengembangkan proses menuju aplikasi industri, menggabungkan cahaya dan panas untuk berpotensi memodernisasi dan mendekarbonisasi produksi kimia berbasis batu bara.

Laporan: Redaksi