SEKUMPULAN saintis kini sedang membangunkan kaedah inovatif bagi menangani dua krisis global secara serentak, iaitu pencemaran plastik dan permintaan terhadap tenaga bersih, dengan menukarkan sisa plastik kepada bahan api menggunakan cahaya matahari.

Kajian terbaharu yang diterajui oleh calon doktor falsafah (PhD) Universiti Adelaide, Xiao Lu, memperincikan bagaimana sistem berkuasa suria mampu menukarkan sisa plastik kepada hidrogen, singas (syngas) dan pelbagai bahan kimia industri yang lain.

Pendekatan tersebut dilihat mampu menyokong pembentukan ekonomi kitaran yang lebih lestari dengan memberi nilai baharu kepada bahan buangan yang lazimnya dilupuskan begitu sahaja.

Sisa plastik sebagai sumber tenaga tersembunyi

Setiap tahun, dunia menghasilkan lebih 460 juta tan plastik dengan sebahagian besarnya mencemarkan daratan dan lautan. Pada masa yang sama, keperluan untuk beralih daripada bahan api fosil telah memperhebat pencarian alternatif tenaga bersih.

Penyelidikan yang diterbitkan dalam jurnal Chem Catalysis itu menunjukkan bahawa plastik yang kaya dengan karbon dan hidrogen, sepatutnya dilihat sebagai sumber berharga dan bukannya sekadar bahan buangan.

“Plastik sering dianggap sebagai masalah alam sekitar yang besar, namun ia sebenarnya peluang yang signifikan.

“Sekiranya kita dapat menukarkan sisa plastik kepada bahan api bersih secara cekap menggunakan cahaya matahari, kita mampu menangani isu pencemaran dan cabaran tenaga secara serentak,” kata Lu.

Proses penukaran melalui cahaya matahari

Kaedah yang dikenali sebagai solar-driven photoreforming ini bergantung kepada bahan peka cahaya yang dipanggil fotomangkin. Bahan ini menggunakan cahaya matahari untuk memecahkan struktur plastik pada suhu yang relatif rendah.

Menerusi proses berkenaan, plastik ditukarkan kepada hidrogen iaitu bahan api bersih yang tidak menghasilkan emisi semasa digunakan, selain menghasilkan bahan kimia industri bernilai tinggi.

Berbanding kaedah tradisional pemecahan air (water splitting) untuk penghasilan hidrogen, pendekatan ini lebih cekap tenaga kerana plastik lebih mudah dioksidakan, sekali gus meningkatkan potensi penggunaan pada skala besar.

Cabaran pelaksanaan skala besar

Walaupun menunjukkan keputusan awal yang memberangsangkan, beberapa rintangan perlu diatasi sebelum teknologi ini boleh diguna pakai secara meluas.

Penulis kanan kajian merangkap Profesor di Pusat Pengajian Kejuruteraan Kimia Universiti Adelaide, Xiaoguang Duan, menjelaskan kerumitan sisa plastik itu sendiri merupakan cabaran utama.

“Jenis plastik yang berbeza bertindak balas secara berbeza semasa proses penukaran. Bahan tambahan seperti pewarna dan penstabil juga boleh mengganggu proses berkenaan.

“Oleh itu, pengasingan dan prarawatan yang cekap adalah sangat penting bagi memaksimumkan prestasi dan kualiti produk,” jelas beliau.

Selain itu, aspek ketahanan fotomangkin juga menjadi isu kerana bahan berkenaan perlu kekal efektif dalam keadaan kimia yang mencabar tanpa merosot dalam tempoh masa yang lama.

“Masih terdapat jurang antara kejayaan di makmal dengan aplikasi dunia sebenar. Kita memerlukan mangkin yang lebih teguh dan reka bentuk sistem yang lebih baik bagi memastikan teknologi ini berdaya maju dari segi ekonomi pada skala besar,” tambah Prof Duan.

Penyelidik kini menekankan keperluan strategi bersepadu merangkumi penambahbaikan reka bentuk mangkin, kejuruteraan reaktor, serta pengoptimuman sistem secara menyeluruh bagi merealisasikan masa depan rendah karbon yang lestari.